耐温高韧聚丙烯复合材料的制备与研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:liujunqiang6455314
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本文采用双螺杆挤出机制备耐温聚丙烯(PP)复合材料,研究了两种高熔点聚合物聚-4-甲基-1-戊烯(TPX)和尼龙6(PA6)、无机填料(碳酸钙、滑石粉)对PP的力学性能,热性能,微观结构,流变性能,结晶等性能的影响。发现TPX使PP的力学性能及热性能降低,PA6、碳酸钙以及滑石粉能够提高PP的综合性能。研究表明:当PP为100份、PA6为20份、聚丙烯接枝马来酸钙(PP-g-MAH)为10份时,制备的PP复合材料与纯PP相比,拉伸强度提高5.44MPa,维卡软化点提高3.7℃,峰值结晶温度提高9.3℃,初始失重温度和失重50%时的温度分别提高35℃、9℃。碳酸钙、滑石粉对PP性能的影响研究发现,碳酸钙对提高PP强度和耐温性的作用不及滑石粉。当PP为100份、滑石粉为30份时,制备的PP复合材料与纯PP相比,拉伸强度提高1.17MPa,维卡软化点提高3.3℃,热变形温度提高35.4℃,峰值结晶温度提高15.6℃,初始失重温度和失重50%时的温度分别提高30℃、12℃,表明滑石粉可以大幅提高PP的耐温性。采用硅烷偶联剂(KH570)对滑石粉进行活化改性,并采用乙烯辛烯共聚物(POE)对PP与滑石粉增韧,发现表面活化滑石粉使PP复合材料的拉伸强度降低,但韧性和耐温性提高,POE使得PP复合材料的拉伸强度降低,耐温性提高。当PP为100份、表面活化滑石粉为30份,POE为5份时,制备的PP复合材料与纯PP相比,拉伸强度降低1.34MPa,悬臂梁缺口冲击强度提高4.3kJ/m~2,维卡软化温度提高5℃,热变形温度提高31.9℃,峰值结晶温度提高16.2℃,初始失重温度和失重50%时的温度分别提高35℃和15℃,得到一种耐温性及韧性大幅提高,强度略有降低,成本低廉,综合性能优异的PP复合材料。
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