PP／碳纳米管复合材料的结晶动力学研究.pdf

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1、现代塑料加工应用2010年第22卷第3期M0DERNPIASTICSPROCESSINGANDAPPIICATIONSPP／碳纳米管复合材料的结晶动力学研究王俊王平华唐龙祥邱志国(合肥工业大学化学工程学院，安徽合肥，230009)摘要：采用原子转移自由基(ATRP)活性聚合方法在多壁碳纳米管(MWNT)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(PBA)，并以接枝聚合物MWNT—PBA对聚丙烯(PP)进行改性。红外光谱(FT—IR)及透射电子显微镜(TEM)测试结果表明，采用ATRP法成功地将PBA接枝到MWNT表面上。利用差示扫描量热仪(DSC)对PP／MWNT复合材料的非等温结晶动力学进行了研究。结果表明，

2、PP／MWNT复合材料中由于MWNT的加入明显地提高了复合材料的结晶温度和结晶速率，并降低了结晶活化能。MWNT—PBA和MWNT—COOH(酸化MWNT)加入PP都有异相成核的作用，而MWNT—PBA比MWNT—c00H的作用更加明显关键词：聚丙烯多壁碳纳米管原子转移自由基聚合聚丙烯酸丁酯纳米复合材料结晶动力学StudiesonCrystallizationKineticsofPP／MWNTNanocompositesWangJunWangPinghuaTangLongxiangQiuZhiguo(DepartmentofPolymerScienceandEngineering，HefeiU

3、niversityofTechnology，Hefei，Anhui，230009)Abstract：PBAwasgraftedontothesurfaceofMWNTviaatomtransferradicalpolymerization(ATRP)，andMWNT—PBAwasappliedtomodifyPP．TheresultsofFT—IRspectraandTEMshowthatPBAisgraftedontothesurfacesofMWNTsuccessfully．ThecrystaIlizationkineticsofPP／MWNTnanocompositesarealsost

4、udiedbyDSC．TheresultsindicatethatthecrystallizationrateandcrystallizationtemperatureofPP／MWNTnanocom—positesareincreasedobviouslybyaddingofMWNT，andtheactivationenergyofcrystalliza—tionofthenanocompositesisreduced．MoreoverbothMWNT—PBAandMWNT—COOHhaveheterogeneousnucleationeffect，MWNT—PBAmoreapparentl

5、y．Keywords：polypropylene；multiwalledcarbonnanotubes；atomtransfer；radicalpolymerization；polybutylacrylate；nanocomposites；crystallizationkinetics近年来，多壁碳纳米管(MWNT)／聚合物具有指导意义。采用原子转移自由基聚合(AT—复合材料已经成为研究热点，在提高聚合物基复RP)法在MWNT表面接枝聚丙烯酸丁酯合材料性能方面已经取得了很大的进展_1]。(PBA)，将功能化的MWNT与PP通过熔融为改善MWNT表面结构，一般采用表面修饰方共混的方法制成纳米复合

6、材料，并对复合材料的法赋予其新的物理、化学、机械性能和新的功能。收稿日期：2010—01—26；修改稿收到日期：2010—03—01。聚丙烯(PP)是一种用量很大的热塑性塑作者简介：王俊，男，1986年生，在读硕士研究生，研究方向为聚合物纳米复合材料。E—mail：wa869@yahoo．com．en。料，具有较优异的力学性能，广泛应用于注射成*通讯联系人，E—mail：phwang：@mail．hf．ah．cn。型制品。PP是一种典型的结晶高聚物，研究PP基金项目：国家自然科学基金(项目号5573016)资助。基纳米复合材料的结晶过程对确定其制备工艺王俊等．PP／碳纳米管复合材料的结晶动力学

7、研究结晶性动力学进行了研究。完成后破管，用THF溶解纯化，反复洗涤，过滤，真空干燥得到最终接枝产物MWNT—PBA。1试验部分1．3．2复合材料的制备将PP分别与MwNT—COOH和MwNT—1．1原料PBA按一定比例加入到高速混合机中高速混合MWNT，多壁，纯度95，直径6nm，清华一后，用双螺杆挤出机共混造粒；粒料在120℃下南风“nano—power”商业工程中心；PP，F401，扬干燥12