论文部分内容阅读
聚丙烯(PP)是一种综合性能优异的热塑性塑料,应用广泛,但由于其机械强度低、冲击强度小、脆化温度高,限制了其在各个领域进一步应用。本文采用四元组分对PP进行协同改性,以期制备出强度高、韧性好、熔融流动性优异的改性PP复合材料。首先通过熔融接枝方法制备了新型相容剂硅烷接枝PP(PP-g-Si),考察了影响其接枝率、熔融流动性各种因素,并与传统相容剂PP-g-MAH的增容效果进行比较,确定出PP-g-Si的合适用量。其次,固定POE的用量为PP的10%,将PP、POE、PP-g-Si以及各种含量的玻璃纤维混合均匀后通过熔融共混挤出方法制备了GF/POE/PP三元复合体系。最后,分别选用了KH-570和NDZ-201偶联剂对硅灰石进行了表面改性,在三元复合体系的基础上通过配方设计,采用双螺杆挤出机制备了GF/硅灰石/POE/PP四元复合体系,并对两种复合体系的力学性能(拉伸、弯曲、冲击)、熔融流动性和结晶性能等方面进行了对比研究。研究结果表面:PP-g-Si对PP/GF体系有增容作用,PP-g-Si不仅可以改善PP/GF复合体系的拉伸强度,而且可以改善PP/GF复合体系的韧性;PP-g-Si的增容效果优于PP-g-MAH。三元复合体系中POE的加入使得复合体系的缺口冲击强度大幅度提高,且拉伸强度和弯曲强度较GF/PP复合材料下降幅度不大,而且GF的存在也使PP的结晶速率加快,结晶温度提高。经NDZ-201处理的硅灰石,活化指数更高,加入硅灰石后,四元复合体系的各项性能明显优于对应的三元复合体系。当四元复合体系的配方为PP-g-Si用量20%、GF和硅灰石总用量40%、POE用量10%、GF:硅灰石=2:1时,复合体系的性能最佳:拉伸强度为51.76Mpa,弯曲强度为63.35Mpa,缺口冲击强度为8.42KJ·m-2,熔融指数为6.475g·10mim-1,分别比纯PP提高了66.96%、68%、171.6%和181.5%。