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聚合物/硬石膏复合材料的性能研究

杨森  
【摘要】: 硬石膏作为聚合物的填料使用的研究在国内外还不多见,笔者在大量实验的基础上发现,硬石膏是一种性能优异的聚合物填料。本文的研究内容包括以下四个部分。 (1)研究了硬石膏的表面改性方法及表面改性机理。采用硬脂酸、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂A和B对硬石膏进行改性,对比了改性剂单独使用和复合使用的效果,结果表明1.5%钛酸酯偶联剂A的改性效果最好。还研究了硬脂酸、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂的表面改性机理。结果表明:硬脂酸、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂改性硬石膏时,既有物理包覆又有化学反应。 (2)研究了PVC/硬石膏复合材料的力学性能。结果表明硬石膏经过合理改性完全可应用于PVC型材。 (3)研究了PP和PP/硬石膏复合材料的力学性能、流变行为、结晶特点。结果表明:未改性硬石膏可增韧增强PP,经铝酸酯偶联剂改性后可大大提高复合材料的拉伸强度,铝酸酯偶联剂的改性效果好于硬脂酸和硼酸酯偶联剂。PP/硬石膏复合体系为典型的假塑性流体。硬石膏的加入使PP的球晶尺寸变小,数量增多,但是晶型并未发生改变,改性剂的使用也未对PP球晶的晶型和球晶尺寸产生影响。 (4)研究了硬石膏对PP的结晶行为以及非等温结晶动力学的影响。发现硬石膏在PP结晶过程中起到了异相成核作用,导致PP结晶时的成核方式和生长方式发生了改变。改性剂的使用没有对硬石膏的异相成核作用造成明显影响。硬石膏的填加使PP的结晶速率提高,在同样的冷却速率、同样的硬石膏填充量下,经改性后的硬石膏比不改性的硬石膏能更大限度的提高PP的结晶速率,但随改性剂种类的不同影响程度不一致。


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