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聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备与结构性能研究

王东庆  
【摘要】: 聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究与开发已成为当今高分子材料领域的一个重大课题。制备聚丙烯/蒙脱土(PP/MMT)纳米复合材料可为聚丙烯改性提供新的途径。本论文尝试用不同方法制备了PP/MMT、LPP/MMT、WPP/MMT纳米复合材料,并用X—射线衍射及透射电镜对其结构作了表征;用DSC方法研究了PP/MMT共混体系的等温结晶动力学;用偏光显微镜对PP/MMT共混体系的结晶形态作了研究;用毛细管流变仪测定了PP/MMT共混体系流变行为;对PP/MMT与LPP/MMT共混体系的可纺性及纤维的力学性能及染色性作了初步的研究。主要的结果归纳如下: 首先用不同方法制备了PP/MMT、LPP/MMT和WPP/MMT纳米复合材料,并对其结构用X-射线仪和透射电镜作了表征。结果表明,利用PP-MAH作为增容剂,将不同比例的PP、PP-MAH和MMT在双螺杆中进行熔融共混,制备以PP为基体的聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料是可行的,调整熔融插层的加工工艺可以改善蒙脱土在PP的插层效果,当蒙脱土含量较低时甚至可以得到部分剥离型的PP/MMT纳米复合材料。 用DSC方法研究了PP/MMT共混体系的等温及非等温结晶动力学的结果表明,马来酸酐接枝聚丙烯及蒙脱土均对聚丙烯的结晶有促进作用,但后者用量过多时也会阻碍了分子链的运动,而阻碍PP的结晶。偏光显微镜对PP/MMT共混体系结晶形态及球晶线增长速率研究结果表明,在MMT含量较低时,呈现较完整的三维增长的球晶形态;而当量较高时,球晶形态受到明显的破坏。球晶的线生长速率随MMT增加而趋于降低。 对PP/MMT共混体系流变行为的研究结果表明,在低剪切速率下,PP/MMT共混体系的表观粘度均高于PP,在高剪切速率下,蒙脱土纳米分散的PP/MMT共混体系粘度有低于PP的趋势。 东华大学硕士论文 聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备与结构性能研究 对PP/MMT/MPET多组分共混体系的可纺性及染色性作了详细的研 究。结果表明,PP/PP一g一MAH/MMT/MPET组成为78.5/13.5/1.5/6 .5, 质量分数(%)的共混体系具有较好的可纺性,并具有良好的分散染 料可染性。PP/MMT/MPET多组分共混纤维的染色性能优于PP/MPET共棍 纤维,表明了MMT与MPET在对PP纤维的染色性能改进上有协同作用。


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