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《四川大学》 2007年
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超声辐照作用下PP/POE/SiO_2复合材料结构与性能研究

吴照勇  
【摘要】: 本论文采用聚烯烃弹性体(POE)增韧聚丙烯(PP),用偶联剂(单一处理与复合处理)对纳米SiO_2进行表面处理以及在经过预处理的纳米SiO_2表面通过乳液聚合接枝上丙烯酸乙酯制成纳米SiO_2/PEA复合粒子,并加入增容剂PP-g-MA,在超声辐照作用下制备了PP/POE、PP/POE/SiO_2、PP/POE/PP-g-MA/SiO_2共混复合体系,研究了在上述不同条件下制备的聚丙烯复合体系的力学性能、结晶性能、弹性体粒子和纳米SiO_2粒子在复合体系中的分散状况以及超声辐照作用下PP/POE共混体系的挤出流变行为,用FTIR和XPS讨论了纳米SiO_2/PEA复合粒子中丙烯酸乙酯在纳米SiO_2表面的接枝反应。 对超声辐照作用下PP/POE共混体系的研究结果表明,PP/POE共混物熔体的表观粘度和口模压力随超声功率的增大而降低。超声辐照能减小分散相POE粒子的尺寸,使分散更均匀,提高与PP的相容性。适宜功率的超声辐照对POE增韧PP能起到协同增韧的效果,而这种效果在脆韧转变前表现更加明显。POE的加入和超声辐照均阻碍了PP的结晶,POE的加入对PPβ晶的生成有一定的诱导作用。 对不同表面处理的纳米SiO_2填充体系的研究结果表明,适当的超声功率辐照可以提高复合体系的冲击强度,断裂伸长率。添加增容剂PP-g-MA后,复合体系的冲击强度、屈服强度均得到提高,但断裂伸长率降低。纳米SiO_2能提高PP/POE/SiO_2复合材料的结晶温度,添加增容剂后,结晶温度得到进一步提高。由偶联剂复合处理的纳米SiO_2填充的PP/POE/SiO_2三元体系,其DSC曲线出现β晶峰,随增容剂的加入,β晶峰消失。纳米SiO_2的加入使PP球晶尺寸变小、晶粒细化,超声辐照、增容剂的加入使得球晶尺寸进一步变小、晶粒进一步细化。 通过乳液聚合可以成功地将EA接枝到预处理的纳米SiO_2表面上,制成纳米SiO_2/PEA复合粒子,由其填充的PP/POE/SiO_2复合体系,在纳米SiO_2含量4wt%时,冲击强度达到最大值,而此时其DSC曲线上的β晶峰的强度最强。这种处理的纳米SiO_2在PP/POE/SiO_2复合体系中的分散尺寸,分布均匀程度都好于偶联剂处理的。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB332

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