聚丙烯／四氧化三铁纳米复合材料的制备、表征及磁性能研究.pdf

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1、第41卷第6期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·21·2013年6月聚丙烯／四氧化三铁纳米复合材料的制备、表征及磁性能研究丁瑜，赵琴娜，张琴，傅强(四川大学高分子材料科学与工程学院，高分子材料工程国家重点实验室，四川成都610065)摘要：采用固态高速搅拌预混一熔融密炼过程制备了磁性聚丙烯(PP)／四氧化三铁(FeO)纳米复合材料，并分别利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、示差扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TGA)和振动样品磁强计(VSM)对获得的复合材料的形貌、结构及磁性能进行了表征。结果显示：FeO纳米粒子质量分数为5％时在聚合物基体中分散良好，基本呈单

2、颗粒分散；随着FeO含量的增加，粒子在PP基体中团聚程度加剧。Fe，O和PP在复合材料中保持了各自的晶相结构，但是FeO的加入降低了PP的结晶程度。同时，Fe，O的加入提高了PP的热稳定性。振动样品磁强计(VSM)的结果表明：复合材料的饱和磁化强度(Ms)随FeO含量的增加而增加，并呈线性的依赖关系；矫顽力()和剩余磁化强度(r)均很小，所制得的磁性纳米复合材料近似呈超顺磁性；该研究为磁性高分子纳米复合材料的制备提供了一种简单易行，FeO纳米粒子在聚合物基体中良好分散，并且可以大批量生产磁性纳米复合材料的方法，并可能促进PP／Fe，O纳米复合材料在电磁屏蔽和微波吸收等领域的应用。关键词：聚丙

3、烯；四氧化三铁纳米粒子；纳米复合材料；固态高搅预混；熔融共混；热稳定性；磁性能DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2013．06．006中图分类号：TQ325．14文献标识码：B文章编号：1005—5770(2013)06—0021—04Preparation，CharacterizationandMagneticPropertiesStudyofPP／Fe304NanocompositesDINGYu，ZHAOQin。na，ZHANGQin，FuQiang(CollegeofPolymerScienceandEngineering，StateKeyLaboratory

4、ofPolymerMaterialsEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：Polypropylene／Fe304magneticpolymernanocomposites(PNCs)werefabricatedbyasequentialprocessofrotatingsolid—statemixing。meltmixing．Themicrographs，structuresandmagneticpropertieswerecharacterizedbySEM，XRD，DSC，TGAandVSM．Theresul

5、tsrevealedthattheFe3O4nanoparticlesweredispersedwellinthePPmatrixwhentheNPsloadingwas5wt％anddispersedasagglomeratesinPPwiththeincreaseofFe3O4．Fe3O4andPPretaineditsphasestructureseparately，butdecreasedthecrystallinityofPP．ThethermalstabilityofPPwasenhancedinthepresenceoftheFe3O4．TheVSMshowedtheMsoft

6、henanocompositeincreasedwiththeincreaseoftheFe3O4．TheHcandMrofthenanocompositewereveryweak，thePNCsalmostshowedsuperparamagneticproperty．Thisstudyprovidedacontrolledandreproduciblewayofsynthesizingpolymermagneticnanocompositeswiththepotentialforscalinguptheproductiontomeetthelargerquantityrequiremen

7、tsforEMIshieldingandmicrowave。absorbingmaterials．Keywords：PP；Fe3O4Nano。particles；Nanocomposites；RotatingSolid。stateMixing；MeltBlending；ThermalStability；MagneticProperties高分子聚合物一直以来都被认为是制备复合材料半导体，金属以及磁性纳米颗粒已