二氧化硅纤维／聚丙烯结晶性能及力学性能的研究.pdf

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1、第39卷第7期塑料工业2011年7月CHINAPLASTICSINDUSTRY二氧化硅纤维／聚丙烯结晶性能及力学性能的研究术张鹏飞，温世鹏，张立群，徐日炜，刘力，3，(1．北京化工大学碳纤维及功能高分子材料教育部重点实验室，北京100029；2．北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京100029；3．教育部纳米材料重点实验室，北京100029)摘要：结合正硅酸乙酯(TEOS)溶胶一凝胶反应原理，通过静电纺丝技术制备了表面附有SiO粒子(硅球)的纳米SiO：纤维。纤维经一甲基丙烯酰氧基丙基三

2、甲氧基硅烷(KH570)预处理后(n。SF)，首次与等规聚丙烯(iPP)通过单螺杆挤出机制得复合材料(n—SF／iPP)。电子扫描显微镜表明，n—sF在iPP基体中分布均匀，界面结合良好，偏光显微镜(PLM)显示，n—sF的加人使得iPP晶粒细化，XRD计算知JB晶型相对含量约为空白样的2倍，冲击性能大幅上升。关键词：二氧化硅；聚丙烯；纤维；冲击性能中图分类号：TQ325．14文献标识码：A文章编号：1005—5770(2011)07—0087—05StudyontheCrystallizatjo

3、nandMechanicalPropertiesofSilicaFiber／PolypropyleneZHANGPeng—fei1,2,3WENShi-peng，，，ZHANGLi-qun'，，XURi—wei1,2,3LIULi1,2,3，，(1．KeyLaboratoryofCarbonFiberandFunctionalPolymer，MinistryofEducation，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China；2

4、．KeyLaboratoryofBeijingCityonPreparationandProcessingofNovelPolymerMaterials，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China；3．KeyLaboratoryforNano。materialsofMinistryofEducation，BeijingUniversityofChemicMTechnology，Beijing100029，China)Abstr

5、act：TheelectrospunSiO2nano。fibersincorporatedwithSiO2nano‘particles(n。SF)onfibersur-faceweredevelopedthroughtheelectro。spinningcombinedwithsol。geloftetraethylorthosilicate(TEOS)．ThehierarchicalSiO2fiberstreatedwithsilanecouplingagentKH570weredopedinto

6、isotacticpolypropylene(iPP)bythesinglescrewextrudertogetthecomposites．SEMobservationshowedthatn。SFhadevendis-persionandgoodinterfaceintheiPPmatrix．PLMdemonstratedthatn—SFresultedinthegrainrefinementofiPP．XRDcalculationrevealstherelativepcrystalcontent

7、ofcompositesincreasesto2timesascomparedwithneatiPP．Theimpactresistanceofcompositesincreasedsignificantly．Keywords：Silica；PP；Fiber；ImpactProperties聚丙烯(PP)因其强度高、高频电绝缘性好、强增韧材料的强度与韧性，以及iPP的结晶形态Ⅲ2的耐热性强等诸多优异的机械性能及热性能而备受欢改变等可以实现iPP制品的刚性、韧性J、热变形温迎，被广泛应用于工业制品、

8、日用品、包装薄膜、纤度、蠕变性能及表面光泽度等物理力学性能与加工性维、涂料等领域。但也因其低温韧性差、缺口敏感性能的改善，从而提高制品的使用性能，拓宽应用强、易老化等缺点而限制了其应用。这是由于聚丙烯领域。是半结晶性聚合物，内部存在较大尺寸的球晶，造成传统的增强增韧材料主要包括玻璃微珠、高岭聚丙烯的抗冲击强度低、制品的后收缩现象严重，在土、二氧化硅、玻璃纤维、生物纤维及高分子纤维实际应用中不具备足够的刚性、尺寸稳定性⋯。等。与粉体材料相比，纤维增强材料由于具有大的长为了改善等规聚丙