纳米碳酸钙改性聚丙烯力学性能及微观形态的研究.pdf

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1、塑料工业第38卷第11期·28·CHINAPLASTICSINDUSTRY2010年11月纳米碳酸钙改性聚丙烯力学性能及微观形态的研究高长云，辛振祥(青岛科技大学高分子科学与丁程学院橡塑材料与lT程教育部重点实验室，山东青岛266042)摘要：利用双螺杆挤出机制备了均聚聚丙烯(PP)／活性纳米碳酸钙(nano—CaCO)复合材料，并用注射机注射了标准拉伸、弯曲及冲击样条。研究了不同nano—CaCO质量分数(1％一8％)对复合材料力学性能的影响，利用扫描电镜观察了复合材料冲击断面的形貌及nano—CaCO，的分散情况。结果表明，与纯PP相比，加入nano—CaC

2、O后，复合材料的拉伸强摩有所降低，而弯曲强度、弯曲模量呈增加趋势，简支梁、悬臂梁冲击强度呈先增加后减小的趋势。关键词：聚丙烯；纳米碳酸钙；复合材料；力学性能；微观形态中图分类号：TQ325．14文献标识码：A文章编号：1005—5770(2010)11—0028—03StudyonMechanicalPropertiesandMicro。morphologyofPP／Nano’CaCO3CompositesGAOChang—yun．XINZhen。xiang(KeyLaboratoryofRubber—plastics，MinistryofEducation，S

3、choolofPolymerScienceandEngineering，QingdnoUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266042，China)Abstract：Polypropylene／nano。CaCO3compositeswerepreparedwithatwinscrewextruder，andstand-ardtensile，bendingandimpactsampleswereinjectionmolded．Theeffectofdifferentcontentnano‘CaCO3from1％to8％

4、oncompositesmechanicalpropertieswerestudied．Theimpactedfracturesectionofthecom-positeanddispersionsituationofnano—CaCOwasobservedwithSEM．TheresultsshowedthatcomparedwiththeneatPP，theadditionofnano—CaCO3madethetensilestrengthofcompositedecrease，otherwise，theflexuralstrengthandflexural

5、modulusincreased．Theimpactstrengthofsimplesupportedbeamandcantileverincreasedfirstandthendecreased．Keywords：Polypropylene；Nano’CaCO3；Composites；MechanicalProperties；Micro—morphology聚丙烯(PP)具有质轻、综合力学性能好、易的研究表明，nano—CaCO对PP的增韧是通过同时提加工、良好的化学稳定性、易降解等优点，又加上其高材料抗冲击裂纹开裂应力和促使基体层屈服形变吸成本比较低，因而在

6、家电、汽车、包装等领域得到了收冲击能两方面实现的。PP／nano—CaCO复合材料的广泛的应用，产量仅次于聚乙烯、聚氯乙烯而居通用脆一韧转变主要是通过材料破坏机制由耗能少的空洞塑料的第三位。但是其冲击韧性差(特别是低温条化一银纹方式向耗能多的剪切屈服方式转变的结果。件下)、耐候性差、抗静电性等差⋯。在一定程度上并认为nano—CaCO增韧PP体系的冲击裂纹开裂应力限制了其应用范围的扩展。因而聚丙烯的改性一直是和开裂能都高于弹性体增韧PP体系，成为“强而学术界和产业界关注的热点。应用无机粒子填充树脂韧”的材料，有利于材料综合力学性能的提高。可不同程度地改善其结晶性

7、、韧性、刚度和耐热性本文利用活性纳米碳酸钙(nano。CaCO)改性能等。PP，研究不同碳酸钙用量对复合材料力学性能的影为了保证聚合物基复合材料的强度和韧性，近年响，并利用扫描电镜观察冲击断面的微观形貌，为来国内外的研究者_2对聚丙烯纳米粒子的改性进PP的加工和改性提供依据。行了研究，研究内容主要是纳米粒子的表面改性、复1实验部分合材料的力学性能、结晶性能等。任显诚等利用1．1主要原材料Ceast仪器化冲击试验机研究了PP／nano。CaCO3复合聚丙烯(PP)：T30S，大连石油化工有限公司；材料材料冲击断裂过程，分析了断裂损伤行为，他们活性纳米碳酸钙(nan

8、o—CaCO)：NPCC