论文部分内容阅读
聚丙烯(PP)是一种综合性能优良、用途广泛的通用塑料,PP作为通用塑料高性能化的首选材料,日益引起各研究领域和工业部门的重视。通过合理的增韧增强改性,普通的PP在很多场合完全可以代替工程塑料。采用白云母、硅灰石、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、聚烯烃弹性体(POE)对PP进行增强、增韧改性研究。通过对硅灰石、白云母的表面改性来改善矿物微粉的表面性能,提高与聚丙烯的粘结能力,确定了合适的改性药剂、用量及改性工艺。以矿物微粉为增强剂,以POE为增韧剂,以PP-g-MAH为增容剂采用熔融共混工艺制备了PP/硅灰石/白云母/POE复合材料,通过正交及单因素试验验证了PP/硅灰石/白云母/POE复合材料的最佳配方,并对其力学性能、流动性及热学性能进行研究,发现复合材料的拉伸强度达到30.16MPa,较纯PP上升了21.27%,弯曲强度达到31.13MPa,上升了64.97%,弯曲模量为1220.11MPa,较纯PP提高了64.97%,洛氏硬度为18.76,上升了22.61%,维卡软化温度为91.7℃,较纯PP上升了24.93%。复合材料缺口冲击强度基本保持不变,然而复合材料的断裂伸长率大幅下降。采用SEM对复合材料冲击断面微观形貌进行观察,发现白云母、硅灰石的加入使复合材料的冲击断面为韧性断裂,粒度较大的白云母易在基体内呈层状分布,长径比优良的硅灰石在断面处的取向整齐,易于提高基体的强度,POE以球状颗粒分布在基体中,与基体黏结良好,有利于提高复合材料的冲击强度,同时POE并不能改善硅灰石及云母与PP基体的相容性。通过DSC非等温结晶数据的研究,发现复合材料的结晶度有不同程度的提高,纯PP的结晶度为33%,复合材料的结晶度上升到36.273%～40.40%,无机粒子在复合材料熔融冷却过程中有明显的结晶诱导作用,为材料性能的提高提供了理论依据。DSC非等温升温曲线研究表明:复合材料的熔融温度有所提高,从而提高了材料的耐热性。初步探讨了该试验复合体系的增韧机理,发现复合材料的强度及韧性的提高从目前看不是云母、硅灰石或者POE某一单因素所起的作用,而是其三者协同作用的结果。