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聚丙烯(PP)是使用最广泛的通用塑料之一。表面改性纳米粒子有助于改善聚丙烯的强度、韧性以及热稳定性,常被用来与聚丙烯共混制备复合材料。本论文使用KH550和KH570对纳米Si02的表面进行了改性,使用NDZ105和NDZ201对纳米CaCO3的表面进行了改性,并用红外光谱(IR)对改性纳米粒子进行了分析。采用熔融共混的方法,制备了 PP/Si02/KH550、PP/Si02/KH570、PP/CaC03/NDZ105和PP/CaCO3/NDZ201复合材料,并通过力学性能测试、TGA、DSC和SEM对复合材料进行了研究。通过对复合材料的力学性能测试发现,表面改性纳米粒子可以提高PP的拉伸性能和弯曲性能。研究发现改性纳米Si02的最佳含量为6%。相比于PP,PP/6%SiO2/KH550的拉伸强度提高了 22.4%,断裂伸长率提高了 13.1%,弯曲强度提高了 16.3%。PP/6%SiO2/KH570的拉伸强度提高了 53.4%,断裂伸长率提高了 35.5%,弯曲强度提高了 35.2%。研究发现改性纳米CaC03的最佳含量为2%。相比于PP,PP/2%CaCO3/NDZ105的拉伸强度提升了 55.2%,断裂伸长率提升了 24.2%,弯曲强度提升了 17.3%。PP/2%CaCO3/NDZ201的拉伸强度提升了 42.2%,断裂伸长率提升了 15.5%,弯曲强度提升了 9.6%。通过对复合材料的TGA测试发现,相比于PP,表面改性纳米粒子/PP复合材料的TGA曲线向高温移动,复合材料的T5明显提升。当改性纳米Si02的含量为6%时,PP/SiO2/KH550和PP/SiO2/KH570的热稳定性最佳。当改性纳米CaC03的含量为2%时,PP/CaCO3/NDZ105 和 PP/CaCO3/NDZ201 的热稳定性最佳。通过对复合材料的DSC测试发现,表面改性纳米粒子能够提升PP的结晶度和结晶温度,并促进β晶型的形成。PP结晶度的提升有利于增大材料的拉伸强度和弯曲强度,而β晶型可以提高材料的韧性。通过复合材料拉伸断面的SEM测试发现,均匀分散的改性纳米粒子可以使PP在受外力时,产生更多的塑性形变,对微裂纹的形成造成阻碍,提高复合材料的强度与韧性。然而,过量的纳米粒子会在PP中发生团聚现象,这会导致复合材料的力学性能变差。另外,纳米粒子的分散效果对复合材料的热稳定性也存在影响,纳米粒子分散较好的材料的T5也相对较高。