论文部分内容阅读
本研究立足于国内外复合材料的热点前沿,探索性的研究多孔无机粒子表面改性方式和机理,实验中采用了多孔沸石为改性剂,从聚丙烯(PP)增强改性和制备PP抗菌复合纤维两个方面进行研究。
在增强PP改性方面,通过对沸石进行超细化处理使沸石粒子达到塑用要求,然后用不同分子量的聚乙二醇(PEG)对沸石进行表面改性,最后将其填充改性PP制备PP/沸石复合材料。测试PP添加沸石后结晶形态、剪切敏感度、热性能、微观形态及力学性能。研究结果表明,采用PEG对沸石进行表面改性促进了沸石粒子的分散,抑制了沸石粒子团聚。沸石引导PP/沸石复合材料的异相成核,提高结晶完善性。对聚丙烯及聚丙烯/沸石复合材料的非等温结晶动力学讨论发现,Jeziorny的理论及莫志深法用于处理PP/沸石复合材料的非等温结晶较为理想。PP/沸石复合材料表现出假塑性流体的特征,沸石含量增加,剪切粘度随之呈上升趋势。沸石能提高PP的冲击强度和拉伸强度,当沸石含量在5%时,PP/沸石复合材料的冲击强度相对聚丙烯提高了约60%,当沸石含量在3%时,拉伸强度约提高了10%:PEG改性沸石有利于PP/沸石复合材料力学性能的提高。
在制备聚丙烯抗菌复合纤维方面,沸石粉进行离子净化处理,然后采用离子交换的方式制各沸石基银系抗菌剂,分别采用钛酸酯偶联剂及不同分子量的PEG进行表面改性,最后与聚丙烯复合制备抗菌纤维。测试复合纤维的热性能、微观形态、表观形态、力学性能及抗菌性能。研究结果表明,银系抗菌剂对大肠杆菌、八叠球菌及枯草杆菌都有较强的抑制作用。表面改性剂能提高了沸石抗菌剂在聚丙烯中的分散性。沸石抗菌剂的引入,降低了PP纤维拉伸强度。沸石抗菌剂的表面改性可以缓解复合纤维因沸石抗菌剂的引入所导致的拉伸强度的下降,其中表面改性剂的含量为1.5%时,对复合纤维拉伸强度的作用更为明显。采用PEG作为沸石抗菌剂的表面改性剂对抗菌复合纤维的拉伸强度缓解作用较钛酸酯更为明显;且PEG的分子量越大,缓解作用更佳。抗菌纤维的抗菌作用很明显,对大肠杆菌、八叠球菌、枯草杆菌都有快速的抑制能力,短时间的抑菌率都比较高,满足抗菌广谱、高效、快速的抗菌纤维要求。