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本论文采用熔融共混方法制备得到了PVC/纳米碳酸钙和PVC/蒙脱土纳米复合材料,研究了碳酸钙、蒙脱土对复合材料结构与性能的影响,探讨了PVC/纳米碳酸钙复合材料的断裂韧性以及PVC/蒙脱土纳米复合材料的热稳定性及热降解动力学。主要研究内容及结果如下:
透射电子显微镜(TEM)分析表明,在纳米碳酸钙用量为3~10份范围内,纳米碳酸钙粒子以纳米级别分散在PVC基体中。此时PVC/纳米碳酸钙复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲模量都同时得到了提高,实现了同时增韧增强的目的。
采用4种不同季铵盐处理的有机蒙脱土与PVC熔融共混制备得到了PVC/蒙脱土复合材料。X射线衍射(XRD)分析和TEM观察表明,PVC分子链插层进入到了蒙脱土片层间。PVC/蒙脱土复合材料的力学性能主要受蒙脱土种类和用量的影响。在0.5~3份用量范围内,有机化蒙脱土提高了PVC的拉伸性能和缺口冲击强度,表现出同时增强和增韧的特点。
利用热失重分析研究了PVC/蒙脱土复合材料的加工热稳定性,结果表明,在降解第一阶段,有机化蒙脱土提高了PVC的最大失重率所对应的温度,表明有机化蒙脱土在一定程度上改善了PVC的热稳定性。