纳米siolt2gt包覆硅灰石粉填充改性聚丙烯的研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要本论文研究设计了六种硅灰石填料对聚丙烯进行填充改性，研究了不同表面特性的硅灰石对聚丙烯力学性能、界面效应和结晶行为等的影响。本着对矿物填料表面形貌进行控制设计的目的，提出了用纳米级无机颗粒包覆微米级无机颗粒的思路，即让纳米级Si02小颗粒包覆在硅灰石表面制成一种新型的纳米包覆粒子填料。在硅狄石表面包覆上纳米级SiOz小颗粒对硅灰石的应用特性有重要影响：①纳米包覆粒子填料的比表面积比普通硅灰石大，纳米级Si02小颗粒钝化了由于机械力粉碎造成的硅灰石的棱角，使其平滑的晶体解理面变得粗糙，同时硅灰石粉

2、体白度增大，可应用于浅色制品。②在力学性能上，纳米Si02包覆硅灰石填料如果不经偶联剂处理，填充复合材料的韧性不会得到提高，当填充量在25％及以上时，反而比普通硅坎石直接填充还差，而经铝酸酯偶联剂对其进行表面改性后，填充复合体系的强度和韧性都得到了提高，特别是复合材料的韧性。在填充量为20％时，填充复合体系的冲击强度仍比纯聚丙烯高，实现了对聚丙烯的增韧作用，克服了普通硅灰石填料填充聚合物后会使复合材料脆化的缺点。为更深入地探讨这种增韧的作用机理，先后进行了样品缺口冲击断口形貌SEM扫描，DSC热分析以及广角x射线衍射WAXD分

3、析等研究。研究表明，纳米Si02包覆的硅灰石填料经铝酸酯表面改性后，较之其它表面处理方法得到的硅灰石填料，因其表面缺陷的减少以及比表面积和表面活性能的增加，增强了吸附偶联剂的能力，从而大大改善了填料粒子在基体树脂中的分散状态，促进了与基体界面的充分结合。无机填料的引入在PP中同时还起到了成核剂的作用，提高了复合体系的结晶温度、降低了结晶度，减小了晶粒尺寸，部分地引发了聚丙烯口一PP晶向∥．PP晶的转变。这些作用的大小皆因填料的不同表面特性而有所差别，这也正是不同填充复合体系宏观力学性能有所差异的原因。关键词：硅灰石，聚丙烯，纳

4、米包覆，表面特性，复合体系，力学性能界面效应，结晶行为重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTInthispaper,sixwollastonitefillerswitlldifferentkindsofsurfacescharacteristicsweredesignedtomodifypropertiesofpolypropyleneandtheeffectsonthemechanicsperformance，interfacialeffectandcrystallizingbehaviorofcompositemat

5、erialwerestudied．Inordertooptimizethesurfacemodalityofthewollastonite，anideainwhichakindofnew·-fashionednano--coatedparticlehasbeenproducedviacoatingwollastonitewithnanoSi02particlewasbroughtforwardinthisresearch．Comparedwiththenormalwollastonite,thecoatedwollastoni

6、tehadmanyadvantages．Firstly’thespecificsurfaceareaofnano—coatedparticleismuchlargerthanthatofordinarywollastonite，andtheedgesformedincomminutingispassivated，whichmadetheslippycrystalsurfacecoarsened．Atthesametime，thecolorofnano-coatedparticlebecamewhiter,whichfitfor

7、lightware．Secondly,ifthecoatedwollastonitehasn’tbeenmodifiedbycouplingagent，thetoughnessofPP／wollastonitecompositecouldn’tbeimproved．Forexample，whentheamountoftheuntreated—nano—coatedfillerWas25％andmore，thetoughnessofthecompositewasworsethanwithordinatewollastonitef

8、iller．However,afterthecoatedwollastonitemodifiedbycouplingagent，theintensityandtoughnessofthecompositewouldbeimprovedobservablNespeciallyt