利用原位气泡拉伸法制备pp纳米复合材料及力学性能研究

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1、摘要利用IsBS法制备PP纳米复合材料及力学性能的研究聚丙烯具有良好的综合性能，成本又较低廉，故其应用范围十分广泛。但是，PP本身脆性(尤其低温脆性)较大，从而对PP的改性成为必然的趋势。本论文首先采用乳液聚合法制备了纳米级的St与MMA的共聚物，然后利用ISBS法将纳米共聚物添加到基体PP中，从而制备了PP纳米复合材料。利用扫描电镜对所制备的复合材料进行了微观结构表征，测试结果表明，纳米粉体在ISBS法的作用下，在距离气泡一定的有效距离内，实现了纳米级分散；通过X射线衍射仪测试发现，纳米粉体的添加，对∥．PP有诱导生成作用。同时，将所制备的复合材料注塑成各种力学样条

2、，并对其进行了各项力学性能测试。结果显示，当纳米粉体添加量为2％时，复合材料的力学性能最佳。其中，当纳米粉体添加量为2％时，复合材料的缺口冲击强度比纯PP提高了103％，拉伸强度比纯PP提高了22％；复合材料的弯曲强度比纯PP提高了9．6％。为了将所制备的刚性纳米共聚物对PP的改性效果与韧性纳米材料对PP的改性效果对比，本文又采用原位气泡拉伸方法制备了PP／nanoSBR复合材料，同样利用扫描电镜对样品进行微观结构分析，通过观察发现，在气泡的拉伸作用下，处于泡孔周围的纳米颗粒都已实现纳米级分散；并发现纳米颗粒的大小随距泡孔距北京化工人学硕士学位论文离的远近而变化；在不

3、同纳米SBR的添加量下，ISBS法对纳米颗粒的分散程度不同。利用X射线衍射仪对样品进行测试的结构表明，由于纳米SBR的均匀分散，所以纳米SBR的添加引起了基体PP中∥．PP晶相的产生；从而改善了复合材料的力学性能。力学性能测试的结果表明，当纳米SBR添加量为7％时，制备的PP／纳米SBR复合材料比纯PP材料的缺口冲击强度提高了78．6％，当纳米SBR添加量为3％时，拉伸强度增加到最大值，比未添加纳米SBR时提高了29．8％，当纳米SBR添加量为3％时，弯曲强度达到最大值，比纯的PP提高了约14％，断裂伸长率比纯的PP提高了67％关键词：原位气泡拉伸法，聚丙烯，纳米共聚

4、物，纳米SBR，分散，力学性能ABSTRACTSTUDYONPREPARATIoNoFPP．NANoCoMPoSITESBYISBSMETHoDANDITSMECHANICALPRoPERTIESP01ypropylenehasgoodoVerallperfomances，10wercost，meVe叮blIoadscopeofitsapplication．ButPolypI．opyleneisbrittle(especiallyatlowtemperamre)，thusmodificationofPolypropylenebecomeinevitable仃end．I

5、nthefirstofthisp印er，thep-印arationofnanoSt—MMAcopolymerbyenmlsionpolymerizationwerestudied，thenaddthenanocopolymertothematrixPolypropylenebyInSimBubbleStretchMethod，soPPnanocompositeswerepr印ared．Themicr0一stmctureofPPnanocompositesweretestedbyscanningelectronmicroscope(SEM)，andmeresultssh

6、owedthatbytheISBSmethod，nanopanicleswer．edispersedwithinacertaindistancetobubble；thestrucmreofPPnanocompositesweretestedbyX—raydifjE}actiOn，andtheresultsshowedthatasaI．esultofaddingnanoparticlestothematrix，the∥一PPwasgeneratedinthematrixPP．Meanwhile，thesamplesthatwerepreparedwereinjected

7、intoVarietyofmechanicalspline，andweretestedinmechanicalproperties．TheresultsshowedthatIU北京化工大学硕士学位论文whentheloadingofnanopanicleswas2percent，themechanicalpropertiesofPPnanocompositeswercoptimum，comparedwithpurePEthenotchedimpactstren醇hincreased103percent，andthetensilestrengthinc