纳米粉体改性聚丙烯材料力学性能研究进展.pdf

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1、4塑料助剂2013年第1期(总第97期)纳米粉体改性聚丙烯材料力学性能研究进展赵运启1夏少旭戴亚辉曹新鑫(1．河南理工大学材料科学与工程学院，焦作，454000；2，河北大学化学与环境工程学院，保定，071000)摘要综述了纳米碳酸钙(Nano—CaCO3)、纳米二氧化硅(Nan0一SiO2)、纳米二氧化钛(Nano—Ti02)、蒙脱土(MMT)、纳米氧化锌(Nan0一ZnO)、碳纳米管(CNT)等纳米粉体在改性聚丙烯(PP)力学性能方面的研究进展，展望了纳米粉体在改性聚丙烯力学性能中的应用前景。关键词纳米粉体聚丙烯力学性能研究进

2、展doi：10．3969／j．issn．1672-6294．2013．01．002ProgressinMechanicalPropertiesofPolypropyleneModifiedbyNano——PowderZhaoYunqiXiaShaoxuDaiYahui’CaoXinxin’f1,SchoolofMaterialScienceandEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo，454000；2CollegeofChemistryandEnvironmentalScien

3、ce，HebeiUniversity，Baoding，o71ooo)Abstract：Inthispaper，theprogressofmechanicalpropertiesofpolypropylene(PP)modifiedbynano—powder(nano—CaCO3、nano-SiO2、nano-Ti02、montm0rill0nite(MMrr)、carbonnanotubles(CNT)，eta1．)wassum-marized，Theapplicationprospectsofnano—powderinmodif

4、icationofmechanicalpropertiesforpolypropylenewerepredicted．Keywords：nano-powder；polypropylene；mechanicalproperties；researchprogress粉体具有优异硬度．但高的表面能使其极易nano—CaCO粉体表面极性较强，且纳米粒子表面团聚，容易造成应力集中，从而降低材料力学性能高，自身极易团聚。因此二者相容性差l4I。通过对能。通过使用表面改性剂、原位聚合、接枝等方法nano—CaCO表面改性I5-6]，然后填充PP

5、，可使PP材对粉体进行表面改性，然后再对聚丙烯fPP)进行改料力学性能得到较大改善。性，从而制备出力学性能较好的复合材料[1叫。本文EirasaDaniel[~将含量分别为3％(质量分数，对纳米碳酸钙nano—CaCO3)、纳米二氧化硅nano—下同)、5％、7％和10％的nano—CaCO3与PP在双SiO=)、纳米二氧化钛nano—TiOz)、蒙脱土(MMT)、纳螺杆挤出机上挤出制备PP／CaCO复合材料，研究米氧化锌(．ano—ZnO1、碳纳米管(CNT)等粉体改性了nano—CaCO对材料力学性能的影响，结果表PP复合材料

6、力学性能的研究进展进行综述。明：随着nano—CaCO的增加，复合材料的弹性模量增加．屈服应力增加幅度不大：应力一应变曲线1碳酸钙(nano—CaCO3)证明了软化剥离过程的发生；nano—CaCO表面的通过用nano—CaCO，粉体改性PP，可以得到接触面积和复合材料的拉伸性能取决于其分散力学性能较好的材料，由于PP是非极性聚合物，性：增韧是在弥漫性剪切剥离的过程中形成的。YongLint8~制备了不同含量的nano—CaCO√PP收稿日期：2012-05—28复合材料，研究了复合材料的力学性能，结果表项目来源：河南省高等矿业工

7、程材料重点学科开放实验室开放基金资助(MEM11—10]明：当DaDo—CaCO为20％时，在良好分散性的情况第1期赵运启，等．纳米粉体改性聚丙烯材料力学性能研究进展5下，经退火处理的纳米复合材料的冲击强度增强耐冲击性能密切相关，其中PP／Si、PP／Si／PP—g—MA三倍多。由于纳米粒子与基体界面粘结强度薄弱，耐冲击性较差，后三种材料较好，PP／Si／GMS耐冲屈服应力则减小。nano—CaCO，的存在以及发生在击性最好，达(3．7+0．1)kJ／m2。弹性区域内的剥离，使复合材料的杨氏模量增加。ZhaoYongWu[：l在经

8、预处理的SiO2表面上通过生瑜[91先用丙烯酸fAA1处理nano—CaCO，再通乳液聚合反应接枝丙烯酸乙酯，研究了由复合粒子过固相包覆反应将聚丙烯蜡fPPW)固定在nano—填充的PP／POE(聚环氧乙烷)／SiO复合材料的力学CaCO，表面，将