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聚丙烯(PP)是热塑性聚合物,其原料来源丰富,合成工艺简单、密度小、价格低、加工性好,因此在汽车、家电、建筑等行业得到了广泛的应用。但是聚丙烯也存在着一些不足的地方,如低温缺口冲击强度低。因此对聚丙烯的增强增韧改性,日益引起了研究领域和工业部门的重视。近年来,关于无机纳米颗粒和弹性体对聚丙烯改性的研究逐渐成为热点,而且得到了初步的应用,为聚丙烯应用领域的拓宽奠定了基础。本课题拟用纳米二氧化钛和弹性体对聚丙烯进行改性,并对两种聚丙烯基复合体系的结构和性能进行了研究,具体研究内容如下:(1)纳米二氧化钛的表面改性制备韧性好的聚丙烯基纳米二氧化钛复合体系的关键是改善纳米二氧化钛在聚丙烯基体中的分散性和增强纳米二氧化钛与基体的界面相容性。针对这些问题,本课题组进行了相关的研究,采用溶液接枝方法对纳米二氧化钛表面进行改性处理,在纳米二氧化钛表面接枝两性聚合物(硅烷偶联剂,KH560),从而改变纳米二氧化钛的表面特性。然后采用红外(FTIR)、热失重(TG)等测试手段对纳米二氧化钛的改性效果进行了表征,研究表明:纳米二氧化钛在碱性环境下改性的效果最好,表面包覆的有机物含量最高。(2)纳米二氧化钛改性聚丙烯将改性好的纳米二氧化钛与聚丙烯在双螺杆挤出机上进行熔融共混,制得聚丙烯基纳米二氧化钛复合体系,并且研究了纳米二氧化钛对复合体系的结晶行为及其力学性能的影响。实验结果表明:在碱性环境下改性的纳米二氧化钛,填充聚丙烯时,其在聚丙烯基体中团聚尺寸小、分散性最好;聚丙烯经过纳米二氧化钛改性后,拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量都有了不同程度的提高,其中断裂伸长率提高的幅度很小。(3)弹性体改性聚丙烯选用了弹性体(PAE)、聚丙烯和增容剂(马来酸酐接枝聚丙烯,MPP)在双螺杆挤出机上进行熔融共混,制得聚丙烯基弹性体复合体系,并且分别研究了马来酸酐接枝聚丙烯和弹性体对聚丙烯的结晶以及力学性能的影响。当弹性体含量一定时,聚丙烯基弹性体复合体系的拉伸强度和断裂伸长率随马来酸酐接枝聚丙烯量的增加呈现出先上升后下降的趋势,而且当马来酸酐接枝聚丙烯含量为4%时,分散相弹性体在聚丙烯基体中分散性好、两者界面相容性也好,复合体系的拉伸强度和断裂伸长率此时也最大;当马来酸酐接枝聚丙烯的含量一定时,随着弹性体含量的增加,聚丙烯基复合体系的拉伸强度是先增加后减小,但断裂伸长率却始终增加,而且当弹性体含量为10%时,复合体系的拉伸强度最大。因此,弹性体改性聚丙烯时,选择弹性体含量为10%,马来酸酐接枝聚丙烯含量为4%。