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《河北大学》 2004年
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改性聚丙烯(PP)的结晶、相态、流变和力学性能研究

王东  
【摘要】:聚丙烯(PP)是目前世界最广泛应用的几大塑料品种之一,但由于其低温抗冲性能差和室温缺口敏感性大而限制了其在某些方面的应用。提高PP的韧性是目前对其进行改性的重要课题之一。PP通过和弹性体,如乙丙胶,特别是三元乙丙橡胶共混以改善其抗冲性能是目前广泛采用的方法。然而它们在提高材料韧性的同时,往往伴随材料刚性的大幅降低,而且它们多为弹性块状体,与PP共混工艺复杂而限制了其广泛使用。本文以新材料领域中的PP-R、mPE、纳米SiO_2和纳米TiO_2作为PP的增韧改性剂,对改性后PP的结晶、相态、流变和力学性能进行了较为深入的研究,旨在为PP提供更有效的增韧改性方法,以及为共混物的组成和加工提供理论依据。 一、对PP/PP-R体系,研究结果表明:PP-R用量为30%时,共混物的抗冲强度提高一倍以上,而抗张强度保持率大于90%。PP/PP-R共混物熔体属假塑性流体,熔体粘度随PP-R含量的增加逐渐增大。PP和PP-R有好的相容性和共结晶能力。少量PP-R(≦20wt.%)的加入未改变PP的结晶机理,提高了其结晶速率,共混物的总结晶度随PP-R含量的增加而下降。对相态的研究结果表明:PP-R的加入严重影响了PP球晶的形态和尺寸,使其由结构完善的球晶逐渐转变为细小的,结构有严重缺陷的球晶,并且球晶的尺寸随PP-R含量的增加急剧减小。 二、对PP/mPE体系,研究结果表明:填充25%的mPE就可使PP的抗冲强度提高一倍以上,抗张强度保持率仍大于85%。而在此填加量下共混物熔体仍具有较好的流动性,从而有利于PP的挤出和注塑成型。PP和mPE有一定程度的相容性,添加mPE未改变PP的结晶机理,但提高了结晶速率,共混物的总结晶度随mPE含量的增加而下降。对相态的研究结果表明共混物中分散相的尺寸随mPE添加量的增加而逐渐增大;同时mPE的加入使PP球晶的形态和尺寸发生了很大的变化,使其逐渐由结构完善的球晶转变为细小的,结构有严重缺陷的球晶,并且球晶的尺寸随mPE含量的增加急剧减小。 三、对PP/纳米SiO_2和PP/纳米TiO_2体系,研究结果表明:添加4wt.%纳米SiO_2或纳米TiO_2对PP的抗冲强度有改善作用,而对其抗张强度影响不大。复合材料的熔体粘度随纳米材料含量的增加逐渐增大,但增加值较小。纳米SiO_2的加入提高了PP的结晶温度和结晶速率;总结晶度也有较小幅度的增加。纳米TiO_2的加入,由于其优异紫外线屏蔽作用,使材料的抗紫外老化性能得到明显改善。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ325.14

【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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【二级引证文献】
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