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《北京化工大学》 2010年
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静电纺丝制备SiO_2纤维及其在聚丙烯改性中的应用

朱元超  
【摘要】: 聚丙烯(PP)广泛应用于各个领域,但是也存在着力学性能差(如低温冲击性能不高)等缺点,限制了其应用。因此改性PP已成为当前的研究热点。静电纺丝是借助高压静电作用进行喷射拉伸而获得超细或纳米级纤维的一种方法。本文主要采用静电纺丝制备了两种纤维对PP进行了改性,主要工作如下: 1)本文采用静电纺丝技术,结合正硅酸乙酯(TEOS)的溶胶-凝胶反应制备出了直径为500nm的SiO2短纤维(n-SF)。纤维经过硅烷偶联剂表面处理后,与聚丙烯通过螺杆混合制得复合材料。通过SEM, DSC、XRD表征,表面处理过的SiO2短纤维(n-MSF)在PP基体中分散均匀,界面良好,PP的结晶速率提高,同时提高了PP中β晶含量;通过非等温结晶动力学分析可知n-SF加入使PP异相成核,n-MSF的加入多于1phr时可能使PP均相成核;冲击实验结果表明,n-MSF 3phr时复合材料冲击性能比纯PP提高了40.3%。 2)制备出了直径500 nm的表面分布二氧化硅颗粒(含量0.58%)的SiO2短纤维(n-HSF)。对n-HSF/PP复合材料进行SEM, DSC, XRD表征,SiO2短纤维在PP基体中的分散均匀,界面良好;PP的结晶速率提高,p晶含量提高;通过非等温结晶动力学分析可知n-HSF加入使PP异相成核;通过偏光显微镜照片发现复合材料晶体尺寸较纯聚丙烯减小;冲击测试表明n-HSF (0.5phr)/PP复合材料冲击性能较纯PP相比提高了21.6%。改变纺丝溶液中白炭黑的比例,制备出表面粗糙度不同的SiO2短纤维,通过非等温结晶动力学分析可知二氧化硅颗粒含量大于0.84%的n-HSF加入可能使PP均相成核;二氧化硅颗粒含量2.3%的n-HSF使PP的冲击性能提高了89%。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ325.14

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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