尼龙和纳米碳酸钙共混改性聚丙烯高性能化的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文尼龙和纳米碳酸钙共混改性聚丙烯高性能化的研究摘要本文首先用正交试验法对PP/PA/nano-CaCO3复合材料各种原料的配比做了研究，采用了三因素三水平试验，考察了PA、nano-CaCO3以及作为相容剂的PP-g-MAH的最佳含量，确定了最佳配比的大致范围为：PP/PA/nano-CaCO/PP-g-MAH=100/15/15/25。3并进一步考察了PA、nano-CaCO3和PP-g-MAH含量对改性聚丙烯的各项性能的影响。研究表明：改性聚丙烯的冲击性能随尼龙和纳米碳酸钙含量的增加呈现先上升后降低的趋势，尼龙和纳米碳酸钙的最佳含量分别为14份和12份；随

2、PP-g-MAH含量的增加冲强度增加，但是弯曲和拉伸强度下降很多，PP-g-MAH的最佳含量为25份。此外，我们以POE-g-MAH代替PP-g-MAH做为相容剂，对新的体系进行了探讨。研究表明：在没有加入纳米碳酸钙时，冲击强度得到大幅度提高，最高达纯PP的890%，但是弯曲和拉伸强度却大幅下降；加入纳米碳酸钙后，冲击强度最高可达纯PP的780%，比不加纳米碳酸钙略有下降，但弯曲和拉伸强度只比纯PP稍有下降，最终确定最佳配方为：PP/PA/nano-CaCO/POE-g-MAH=100/14/11/25。研究中，除对体系宏观力学性能进行测试3外，还采用红外光谱、核磁共振氢谱、偏光显

3、微镜、示差扫描量热仪DSC、扫描电镜SEM、广角X-射线衍射等分析方法对研究体系进行了系统地表征；研究了体系的结晶行为。研究结果表明：通过对通用塑料聚丙烯（PP）的改性，其综合性能得到了提高，即在其弯曲和拉伸强度基本保持不变或稍有下降时其韧性得到较大的提高，为通用塑料聚丙烯（PP）进一步应用扩大了领域。关键词：聚丙烯（PP），韧性，刚性，相容剂，PP-g-MAH,POE-g-MAHi尼龙和碳酸钙共混改性聚丙烯高性能化的研究STUDYONHIGHPERFORMANCEOFPP/PA6/nano-CaCO3BLENDSABSTRACTTheorthogonalexperimentwit

4、hthreefactorsatthreelevelswasdesignedtotesttheeffectofPA,nano-CaCO3andPP-g-MAHamountontheperformanceofPP/PA/nano-CaCO3blend.Theoptimumproportionis:PP/PA6/nano-CaCO3/PP-g-MAH=100/15/15/25.TheinfluenceofthecontentofPA、nano-CaCO3andPP-g-MAHonthecapabilityofthePPisstudied.Theresultshowthattheimpac

5、tstrengthincreasesfirstandthendecreaseswiththeincreasingofthecontentofPAandnano-CaCO3.TheoptimumcontentofPAandnano-CaCO3is14percentand12percent.TheimpactstrengthincreaseswiththeincreasingofPP-g-MAHwhiletheflexuralstrengthandthetensiledecreasesharply.ThebestcontentofPP-g-MAHis25percent.It’srepo

6、rtedthatPOEcanincreasetheimpactstrengthsignificantly,soPOE-g-MAHisusedtoreplacePP-g-MAH.Theresultshowthattheimpactstrengthincreasesgreatlywithoutnano-CaCO3,andthetiptopis890%ofpurePP.Buttheflexuralstrengthandthetensilestrengthdecreasesharply.Theimpactstrengthcanreach780%ofpurePPwithnano-CaCO3,

7、whichisalittlelowerthanthatwithoutnano-CaCO3,buttheflexuralstrengthandthetensilestrengtharealittlelowerthanthatofpurePP.Thebestprescriptionis:PP/PA/nano-CaCO/POE-g-MAH=3100/14/11/25.1Inadditiontothemacroscopicmechanicstest,FT-IR,H-NMR,P