白炭黑并用增强废聚乙烯的研究.pdf

塑料工业
第38卷第10期
CHINA PLASTICS INDUSTRY
2010年10月
与废埃洛石纳米管/白炭黑并用增强废聚乙烯的研究
材料测试
王丰,何慧”,陈继尊,张会平,罗远芳,贾德民
(华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640
摘要:采用埃洛石纳米管(HNTs)/白炭黑并用增强改性废聚乙烯,研究了并用填料对复合材料性能和微观结构
的影响。结果表明,随着并用填料含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量显著提高,当并用填料用
量为50份时,复合材料综合力学性能较好,且并用填料的增强效果明显优于单用埃洛石的体系;并用填料体系的加
工性能和热稳定性优于单用白炭黑的体系;白炭黑与埃洛石的相互作用可形成特殊的双填料网络,在一定程度上促进
了埃洛石和白炭黑的分散。
关键词:埃洛石纳米管;白炭黑;废聚乙烯;増强改性
中图分类号:TQ325.1"2
文献标识码:A
文章编号:1005-5770(2010)10-0048-04
Study on Strengthening Recycled Polyethylene by Halloysite Nanotubes/Silica
WANG Feng, HE Hui, CHEN Ji-zun, ZHANG Hui-ping, LUO Yuan-fang, JIA De-min
College of Materials Sci. and Eng., South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
Abstract: Waste polyethylene was strengthened and modified by usin halloysite nanotubes/silica, influ-
ence of composite structure and properties caused by fillers were studied. The results showed tensile strength
flexural strength and flexural modulus of composites increased remarkably with the increase of combination fill
ers content. the mechanical properties of composites were preferable when the content of combination fillers
was 50 phr, furthermore strengthening effect of combination fillers was obviously superior to the system of sin-
gle-use halloysite nanotubes; processing property and thermal stability of combination fillers system was better
than the system of single-use silica; silica and halloysite nanotubes could form special double filler network
which was able to boost dispersion of halloysite nanotubes and silica to some extent
Keywords: Halloysite Nanotubes Silica: Recycled PE; Strengthening Modification
随着塑料工业的迅猛发展,加工生产和使用后的显的差异,前者是纳米管,后者是介于亚微米级与微
废弃塑料与日俱增,导致严重的环境污染。同时,塑米级之间的近球形颗粒,二者并用,白炭黑可以渗入
料又是以石油、天然气、煤等自然资源为原料人工合到HNIs的空隙,通过相互作用可形成较为紧密的网
成的,在自然资源日益匮乏的情况下,大量废旧塑料络,在一定程度上促进HNTs和白炭黑的分散8。本
的遗弃,无疑造成了社会财高的极大浪费。因此,在文重点研究HNIs与白炭黑并用对废PE的性能和结
废旧塑料中占有极大比例的废旧聚乙烯的再生利用势构的影响,从而为废旧聚烯烃塑料的回收再用提供一
在必行-2。
条可行途径。
埃洛石纳米管( HINTS)一般由多个片层卷曲而1实验部分
成,管外径为10~50mm,内径为5~20nm,长度为1.1原料
2~40pm,是一种天然的多壁纳米管;其表面存在
较单纯的硅羟基基团。HNTs在制备高性能复合材料
回收PE:粒料;MFR=3.75g/l0min,广州万
方面具有广阔的应用前景い?。白炭黑的补强效果绿达公司;HNT:外径10~50m,内径为~20
十分明显,但是由于表面的羟基密度很大,粒子之间nm,长度为2~40以m,湖北宜昌;超细白炭黑:牌
的吸附性很强,容易闭聚,加工时混料不容易且成本号FINE-SL518,江西万载县辉明化工有限公司;
较高6-?。由于 HINTS与白炭黑在形态结构上具有明PE-gMAH:牌号HR-1,接枝率为1%,MFR=3.2
联系人pshuihet@scut.edu.cn
作者简介:王丰,男,1984年生,硕士研究生,主要从事聚乙烯改性及其复合材料方面的研究。