纳米微粒_聚丙烯复合材料的流变学研究进展_刘玉飞

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1、纳米微粒／聚丙烯复合材料的流变学研究进展《上海塑料》２０１２年第２期（总第１５８期）·专论与综述·纳米微粒／聚丙烯复合材料的流变学研究进展刘玉飞，李继功１，李亚楠１，曹新鑫１，戴亚辉１，韩云峰２（１．河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作４５４０００；２．浙江科技资讯中心，浙江杭州３１０００４）摘要总结了有机纳米微粒和无机纳米微粒改性聚丙烯复合材料的流变学研究，并对纳米微粒改善复合材料的流变学性能进行了综述。纳米微粒的加入在提高复合材料力学性能的同时，能够改善复合材料的流变学性能，对材料的成型加工具有一定的指导意义。关键词纳米微粒；聚丙

2、烯；复合材料；流变学；研究进展中图分类号：ＴＱ３２０．６６＋３文献标志码：Ａ文章编号：１００９－５９９３（２０１２）０２－０００１－０４ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＲｈｅｏｌｏｇｙｏｎＮａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ＰＰＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌ１，ＬＩＹａ－ｎａｎ１，ＣＡＯＸｉｎ－ｘｉｎ１，ＤＡＩＹａ－ｈｕｉ１，ＨＡＮＹｕｎ－ｆｅｎｇ２ＬＩＵＹｕ－ｆｅｉ，ＬＩＪｉ－ｇｏｎｇ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ４５

3、４００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＺｈｅｊｉａｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１０００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｒｈｅｏｌｏｇｙｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ＰＰｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｏｒｇａｎｉｃｎａｎｏｐａｒｔｉ－ｃｌｅｓａｎｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ＰＰｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅ

4、ｒｉａｌｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ＰＰｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｗｈｉｌｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃ－ｔｉｏｎｓｆｏｒｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ／ＰＰｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｍｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ；ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ

5、；ｒｈｅｏｌｏｇｙ；ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓ工艺条件，对其流变性的研究很有必要。通过对聚０前言丙烯树脂流变学的研究，可以为聚丙烯复合材料表聚丙烯是一种重要的通用塑料，在日用品、交观黏度等的预测和后续工业化生产工艺改进提供［１－３］通、机械、电气等领域中有着广泛的应用。纳米微参考。粒能有效提高聚丙烯制品的刚性、韧性、弯曲强度１理论背景及仪器及稳定性等性能。纳米微粒／聚丙烯（ＰＰ）共混体系的黏度随加工温度、剪切速率、ＰＰ的质量分数和对于简单流变体而言，其流变性质表现为：虎ＰＰ支链长度等因素而变化。为了选择合适的挤出克弹性、宾汉塑性和牛

6、顿黏性。其中虎克弹性表现为无屈服，瞬时完成；宾汉塑性有屈服且永久变形；［４］而牛顿黏性有屈服应力，形变与时间成正比。研收稿日期：２０１２－０４－１０究聚丙烯流变学性能主要采用动态流变学方法。项目来源：河南理工大学“步步高”科技攀登计划（ＢＢＧ－２０１１－０５）作者简介：刘玉飞（１９９０—），男，本科生，主要从事纳米粉体改性用来表征聚丙烯流变学性能的物理参数有弹性（储聚合物材料及流变学的研究。能）模量（Ｇ′）、损耗模量（Ｇ″）、剪切黏度（η）和表观—１—纳米微粒／聚丙烯复合材料的流变学研究进展《上海塑料》２０１２年第２期（总第１５８期）黏度

7、（α）等［５］。目前研究聚丙烯树脂流变学的仪器表１试样在不同剪切速率下的黏流活化能／（ｋＪ·ｍｏｌ－１）［６－９］主要有：毛细管流变仪、流变扩展系统、高级旋剪切速率／（ｓ－１）ＰＰ－１ＰＰ－２ＰＰ－３ＰＰ－４ＰＰ－５转流变仪、高压毛细管流变仪等。１２．５３９．５２０３０．４３５２８．０１８２７．９１８２１．４００２３．５３８．７５４２９．４１８２４．３２０２４．６９４２０．２７０２纳米微粒／聚丙烯复合材料流变学研究４４．２３５．２１１２６．２１２２０．９１７２０．４１２１９．６７３２．１有机纳米微粒／聚丙烯复合材料流变学的８３．１２９．９

8、７７２０．４４７１９．９４６１８．８７２１５．６３８研究１５８．０２５．９９８１８．６２３１６．９４６１６．３２１１３．４８０少量有机纳米微粒加入可明显改善聚合物材２９４．０２１．３３６１７．