表面改性納米粒子-PP復合材料的制備及性能研究.pdf

1、聚丙烯（PP）是使用最廣泛的通用塑料之一。表面改性納米粒子有助于改善聚丙烯的強度、韌性以及熱穩(wěn)定性，常被用來與聚丙烯共混制備復合材料。
　　本論文使用 KH550和 KH570對納米 SiO2的表面進行了改性，使用 NDZ105和NDZ201對納米CaCO3的表面進行了改性，并用紅外光譜（IR）對改性納米粒子進行了分析。采用熔融共混的方法，制備了PP/SiO2/KH550、PP/SiO2/KH570、PP/CaCO3/NDZ105

2、和PP/CaCO3/NDZ201復合材料，并通過力學性能測試、TGA、DSC和SEM對復合材料進行了研究。
　　通過對復合材料的力學性能測試發(fā)現(xiàn)，表面改性納米粒子可以提高PP的拉伸性能和彎曲性能。研究發(fā)現(xiàn)改性納米SiO2的最佳含量為6％。相比于PP，PP/6%SiO2/KH550的拉伸強度提高了22.4%，斷裂伸長率提高了13.1%，彎曲強度提高了16.3%。PP/6%SiO2/KH570的拉伸強度提高了53.4%，斷裂伸長率提高

3、了35.5%，彎曲強度提高了35.2%。研究發(fā)現(xiàn)改性納米CaCO3的最佳含量為2%。相比于PP，PP/2%CaCO3/NDZ105的拉伸強度提升了55.2%，斷裂伸長率提升了24.2%，彎曲強度提升了17.3%。PP/2%CaCO3/NDZ201的拉伸強度提升了42.2%，斷裂伸長率提升了15.5%，彎曲強度提升了9.6%。
　　通過對復合材料的TGA測試發(fā)現(xiàn)，相比于PP，表面改性納米粒子/PP復合材料的TGA曲線向高溫移動，復合

4、材料的T5明顯提升。當改性納米 SiO2的含量為6%時， PP/SiO2/KH550和PP/SiO2/KH570的熱穩(wěn)定性最佳。當改性納米CaCO3的含量為2%時， PP/CaCO3/NDZ105和PP/CaCO3/NDZ201的熱穩(wěn)定性最佳。
　　通過對復合材料的DSC測試發(fā)現(xiàn)，表面改性納米粒子能夠提升PP的結(jié)晶度和結(jié)晶溫度，并促進β晶型的形成。PP結(jié)晶度的提升有利于增大材料的拉伸強度和彎曲強度，而β晶型可以提高材料的韌性。