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PP/POE/玻璃纤维复合材料的制备与性能

谢佳骏  
【摘要】:聚丙烯(PP)的应用十分广泛,因其具有优异的综合性能,如优良的力学性能,较好的化学稳定性以及低的成本等。但它低温易脆断、收缩率大、制品尺寸稳定性差,大大限制了聚丙烯的进一步应用。本文以乙烯-辛烯共聚物(POE)为增韧剂、玻璃纤维(GF)为增强剂、马来酸酐接枝POE (POE-g-MA)为增容剂,采用双螺杆挤出机和注射成型,制备了PP/POE/GF复合材料,讨论了各组分对复合材料综合性能的影响,研究了复合材料的非等温结晶过程与动力学。 研究结果表明:PP与POE之间存在一定的相容性,POE均匀分散在PP基体中,在PP中加入25份的POE,其共混物的冲击强度比纯PP增加了163%。POE-g-MA起增容剂的作用,有效地促进了GF与复合材料基体的相容性。当固定PP和POE含量比为100:25、GF的质量分数为27.9%、POE-g-MA为10~15份时,PP/POE/GF复合材料表现出最佳的力学性能,其缺口冲击强度、拉伸强度分别为12.6kJ/m2、35.9MPa,比纯PP的7.5kJ/m2和30.5MPa提高了68%和17%。POE、POE-g-MA与GF的并用,实现了聚丙烯的同时增强、增韧,并且使材料的成型收缩率从纯PP的2.0%降至0.07%。此外,POE、GF的加入均起异相成核作用加快PP的结晶,Jeziorny模型和Mo法能较好地模拟PP/POE/GF复合材料的非等温结晶过程。


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