弹性体复合材料的研究.pdf

第44卷,第4期
工.程塑料应用
Vo44. No 4
2016年4月
ENGINEERING PLASTICS APPLICATION
API.2016
doi:10.3969/jssn.1001-3539.24016.04.001
纳米CaCO3増强增韧PP/弹性体复合材料的研究
吴磊2,何雪莲,刘柏平1
(1.华东理工大学化工学院,上海200237;2.化学工程联合国家重点实验卒,上海200237)
摘要:采用钛酸酯侷联剂对納米CaCO、进行了表面接枝改性,并采用熔融共泥法制备了聚丙烯(PP)/乙烯一辛
烯嵌段共聚物(OBC)/納米CaCO复合材料,研究了納米CaCO、的加入量对复合材料的力学、热力学及流变性能的
影响,并观察了复合材料的断面形貌。结果表明,当改性納米CaCO3含量为2.5%时,复合材补的力学性能最佳,其
中拉仲强度达到27.5MPa,冲击强度达到16.1kJ/m2,进一步增加納米CaCO、含量时,由于納米粒子之间发生了严
重関聚使复合材料力学性能显著下降;納米CaCO3的加入对复合材料起到了异相成核的作用,提高了复合材补的结
晶温度和结晶度;复合材料中纳米粒子的存在使其复合黏度和储能模量同时升高。
关键词:聚丙烯;乙烯一辛姉嵌段共聚物;納米CaCO3;力学性能
中图分类号:TQ325.1+4文献标识码:A文章编号:1001-3539(2016)04-0001-06
Investigations on Nano-caco; Reinforced and Toughening Polypropylene/Elastomer Composites
Wu Lci", He Xuclian", Liu Boping
(1. State Key Laboratory of Chemical Ingineering, Shanghai 200237, China
2 Department of Chemical Fngineering, Fast China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)
Abstract Titanate coupling agent was adopted for surface grafting modification of nano-caco,, melt-mixing process was
sed to prepare polypropylene (PP)/ethylene-octene block copolymer(OBC)/nano-caco, composites. The effects of nano-caco
adding amount on mechanical, thermal and theological propcrtics of the obtaincd composites werc invcstigatcd, as well as th
fractured surfacc morphologics. The results show that when the adding amount of modified nano-caco; rcach 2.5, Lhc maximum
values of mechanical properties of the obtained composites appear(tensile strength: 27.5 Mpa, impact strength: 16.1 KJ/m). The
serious ag regation effect of nano-aie ad o a hap de aa on n mechanical properties with further increasing the addin
amount of nano-caco Nano-caco; scrvc as an cllcct of helcrogcncous nucleating agent, incrcasing thc crystallization tcmpcraturc
and crystallinity of thc obtaincd composites. Furthcrmorc, the complex viscosity and storage modulus of thc obtained composites has
shown an increase as a result of the presence of nano-particles
Keywords polypropylene; ethylene-octene block copolymer; nano-caco, mechanical property
聚丙烯(PP)是世界上最广泛使用的热塑性塑但同时也对应着更低的拉伸强度,因此如何对P/
料之一,具有力学性能优异、易于成型加工、良好的OBC复合材料同时实现増强增韧成为了一个值得
电绝缘性等一系列优点,但因其冲击性能差限制了研究的课题。
它在某些领域(如汽车保险杆等)的应用。乙烯
无机刚性粒子常被用米増强增韧PP,主要是因
辛烯嵌段共聚物(OBC)是陶氏化学最近开发出为当聚合物受力变形时,刚性粒子可以充当应力集
的一种新型弹性体,具有乙烯含量较多的“硬段”和中点,引发其周同的基体产生屈服,从而消耗大量能
辛烯含量较少的“软段”相互交替形成的嵌段分子量,产生增强增韧的效果。同时无机刚性粒子价
结构",与传统的乙烯一辛烯共聚物(POE)相比,格低廉、种类繁多,用其増强増韧PP有着较广阔的
OBC具有更优异的抗冲击性能,更好的压缩变形抵应用前景。PP中OBC的加人,虽然使PP的韧性得
抗力以及更高的耐热温度?。利用弹性体共混PP到提高,但是以牺牲PP的刚性为前提,因此,笔者
是改善PP韧性的重要手段之一,但是弹性体的加利用纳米CaCO3对PP/OBC基体进行增强增韧,
入往往会降低PP的刚性。李晨等利用OBC
*国家自然科学基金项日(51573048)
増韧PP时发现,在相可弹性体含量下,PP/OBC复
联系人:何雪莲,副教授,主要从事高分子材料加工方面的研究
合材料比PP/POE复合材料有着更高的冲击强度,
收稿凵期:2016-01-27