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聚丙烯(PP)是一种发展迅速,应用广泛的热塑性通用塑料,在电气、汽车、建筑、农业等行业都有广泛的应用。但PP存在强度低、低温脆性、易燃烧等缺点,其应用范围受限。因此,如何提高PP的性能对于提高其使用价值,拓宽应用领域有着非常重要的现实意义。本文分别研究了无机纳米粒子增强pp, pp的无卤阻燃改性和弹性体增韧透明PP三类复合体系,深入探讨了不同种类的纳米填料在PP中的协同增强作用、无卤阻燃剂复配阻燃PP以及弹性体对透明PP结晶行为与透明性的影响。(1)在无机纳米粒子增强PP体系中,采用20nm SiO2和50nm CaCO3填充改性PP,分别制备了SiO2/PP、 CaCO3/PP和SiO2/CaCO3/PP三种纳米复合材料,并通过流变学以及热、力学性能分析的方法研究纳米复合材料的微观结构、结晶行为和机械力学性能。重点考察了共填充不同种类不同粒径的纳米粒子在PP基体中的协同作用。结果表明,在共填充纳米CaCO3和纳米Si02的PP复合材料中,纳米粒子表现出较好的分散性。与单独填充纳米CaCO3或纳米Si02的双组份纳米复合材料相比,SiO2/CaCO3/PP的过冷度(△T)更低,半结晶时间(t1/2)更短,球晶尺寸更小。由于共填充改性后,纳米粒子较好的分散性以及复合材料较好的结晶能力,共填充体系表现出更高的弯曲强度和冲击强度。(2)在PP的无卤阻燃改性中,采用苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)为相容剂,研究了氧化锌(ZnO)、尼龙6(PA6)以及聚磷酸铵(APP)对PP的协同阻燃作用,并探讨了填充物对PP力学性能的影响。燃烧性能测试结果表明,填充1%的ZnO可以提高APP/PP体系的阻燃性,而进一步添加PA6可明显提高APP/ZnO/PP体系的阻燃性能,如添加10%的PA6后APP/ZnO/PP体系的极限氧指数(LOI)可提高到36.8%,经SEBS-g-MAH增容后PA6/APP/ZnO/PP体系LOI值可进一步提高至38.9%。残炭形态与组成分析的结果表明,ZnO的加入提高了炭层致密性,而添加PA6后炭层呈现明显的片状致密结构,阻燃体系最终燃烧产物结构不因改性剂种类的变化而变化。ZnO、 PA6和SEBS-g-MAH不仅可以提高APP/PP的阻燃性,而且还可以显著改善APP/PP的机械性能,弥补了因APP的加入而降低PP的力学性能,这为阻燃PP的广泛应用奠定了基础。(3)对于弹性体增韧透明PP体系,首先采用二(3,4-二甲基二苄叉)山梨醇(DMDBS)制备透明PP,然后以苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)弹性体增韧改性DMDBS/PP,并研究SEBS对DMDBS/PP体系的结晶行为、聚集态结构、力学性能和透明性的影响。结晶行为研究表明,SEBS加入后DMDBS/PP的ΔT未发生明显变化,但熔融峰向低温移动且峰形变得尖锐。SEM观察中,DMDBS/PP双组份体系为明显cross-hatched形貌,但SEBS/DMDBS/PP的cross-hatched形貌并不明显,这是因为均匀分散的400-600nm的SEBS(?)目破坏了晶体的cross-hatched结构的形成。广角X射线衍射(WAXD)测试与数据分析结果表明,与SEBS共混后成核PP中出现少量的β晶体,且微晶尺寸与晶面间距变大。SEBS和DMDBS协同改性PP后,透明复合材料表现出良好的韧性、刚性与透明性。