资源描述：
《聚合物_纳米CaCO_3复合材料研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第30卷第3期塑料工业2002年5月CHINAPLASTICSINDUSTRY·21·X聚合物/纳米CaCO3复合材料研究进展陆玉本吴兆权姜苏俊李光宪(东莞毅兴塑料原料有限公司,东莞523940)(四川大学高分子材料科学与工程系,成都610065)综述了表面处理对聚合物/纳米CaCO3复合材料力学性能的影响、纳米CaCO3在聚合物基体中的分散机理和对聚合物结晶行为的影响,并展望了聚合物/纳米CaCO3复合材料的发展方向和前景。关键词:聚合物基复合材料纳米碳酸钙表面处理分散机理结晶聚合物的填充改性已有很长历史了。最初目的只果,因此众多的研究者对聚合物/纳米CaCO3复合材是为
2、了增量,以降低成本;后来发展到增韧增强基体料进行了研究。本文综述了聚合物/纳米CaCO3复合树脂以代替某些工程塑料,从注重力学性能的提高进材料在力学性能、分散机理和结晶行为等方面的主要而开发功能性填充塑料。大量的研究表明,在相同的研究成果。填充条件下,超细填充体系的力学性能明显高于普通1力学性能研究填料填充体系。近年来,纳米材料的制备技术已经有黄锐领导的研究小组研究了纳米CaCO3填充了很大突破,特别是纳米材料与常规材料相比具有一HDPE复合材料的性能[7～10]。结果表明:超细CaCO3些特有的效应,如小尺寸效应、表面效应和宏观量子不经表面处理或只进行一般的表面处理,均起
3、不到增隧道效应等,因此其宏观理化性能明显不同于且在许韧的作用;纳米CaCO3未经表面处理仍与HDPE有一多特性上优于常规粒状或块状材料。因此,无机纳米定的粘接作用力,对HDPE有增强增韧作用。复合材粒子填充聚合物对于新型功能复合材料的开发和聚合料的冲击强度随CaCO3含量的增加而逐渐增加,在含物的填充改性具有重要意义,同时也是目前乃至今后量为25%(质量分数,下同)时达到最大。现有表[1]几十年的研究热点之一。面处理剂对纳米CaCO3与HDPE相界面粘接作用的改但纳米粒子具有粒径小、比表面积大、孔隙率大变不大,但能够促进纳米CaCO3粒子在基体中的均匀和表面能很高的特点,本
4、身极易团聚,用通常的熔融分散,从而大大减少纳米CaCO3在HDPE中的用量;共混方法想得到真正的纳米复合材料几乎是不可能处理过的纳米CaCO3含量仅为4%～6%时,复合材的,所以,在聚合物基纳米复合材料的研究中,主要料的冲击强度即可提高一倍,同时屈服强度和模量均[2～4][5,6]采用插层聚合、溶胶-凝胶法等方法,将纳有所提高。偶联剂用量和纳米粒子在基体中的分散情米粒子以纳米尺度均匀分散于聚合物基体中,但这些况对复合材料的冲击性能有明显的影响,采用钛酸酯方法都不利于实现工业化生产。如果在纳米粒子表面偶联剂NDZ101处理体系的复合材料的最大冲击强度覆盖一层单分子的界面活性剂
5、就可以防止其凝聚,使比纯HDPE的高70%。NDZ101及聚合型偶联剂P其在树脂基体中以原生粒子形态均匀分散成为可能,403对复合材料的拉伸强度影响不大;P403对冲击就可采用常规的熔融共混法来制备聚合物/无机纳米性能没什么改善;两种偶联剂均能显著地提高材料的粒子复合材料。如果填料在聚合物基体中的分散程度断裂伸长率,其中P403的影响更为显著;纳米Ca2达到了纳米尺度(<100nm),聚合物和填料之间的CO3经P403表面处理后,体系的加工性能得到极大界面积将非常大,会产生很强的界面相互作用;这的改善。另外,P403摩尔质量的大小对增强体系性样,就有可能将无机物的刚性、尺寸
6、稳定性和热稳定能的影响非常显著。经过偶联剂处理的纳米CaCO3体性与聚合物的韧性、可加工性和介电性能等完美地结系,即使填充剂含量较高,复合材料仍具有良好的加合起来,获得综合性能优异的纳米复合材料。工性能。王旭等[11]发现PP/纳米CaCO3复合材料体系CaCO3是一种广泛应用的无机填料。由于用无机的拉伸强度随着纳米CaCO3含量的增加而呈现先上升纳米粒子来填充聚合物可以起到既增强又增韧的效后下降的趋势,在其含量为4%时,拉伸强度出现最X作者简介:陆玉本,男,高级工程师,主要从事工程塑料加工、测试及共混改性等方面的研究。发表论文14篇。0769-5588755-850·22
7、·塑料工业2002年大值;而微米级CaCO3对材料的拉伸强度无明显的增果。结果发现,超分散剂CH21A对纳米CaCO3有显强作用。而且,纳米CaCO3对复合材料的缺口冲击强著的分散作用,使体系的冲击强度有了大幅度提高;度和无缺口冲击强度的提高十分明显,在纳米CaCO3在使PP完全塑化的前提下,超分散剂CH21A使纳米含量为4%时达到最大值;而对PP/微米级CaCO3体CaCO3在PP基体中的分散效果随转速的提高而提高,系而言,其无缺口冲击强度随CaCO3含量的增加而下使体系有较好的加工性能。降。他们还研究了弹性体、
