硫酸钙晶须复合材料的影响.pdf

魏志勇等:增容剂和稀士β威核剂对聚丙烯/碗酸钙晶须复合材料的影响
1585
增容剂和稀士β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的影响
魏志勇2,张万喜,陈广义1,梁继オ1,杨姝1,刘炼,王沛2
(1.大连理工大学汽车工程学院,工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024;
2.大连海事大学交通与物流工程学院,辽宁大连116026)
摘要:研究了增容剂聚丙媂接枝马来酸酐(PP-gMAH和/或β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料
MAH)和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材结晶行为及力学性能的影响,研究复合材料结晶结构
料的结晶行为、熔融行为和力学性能的影响。实验结形态对物理机械性能的影响。
果表明,硫酸钙晶须具有一定的诱导β-晶型的异相成
核作用,使聚丙媂结晶温度提高和结晶速率增加。PP2实验
g-MAH提高了结晶温度和晶须的成核能力,降低了2.1原料
R-晶型的含量,不利于β晶型的生成,并改善了树脂与
等规聚丙烯PP粒料(T30S),熔融指数2.5
晶须的界面性能,提高了拉伸强度和冲击性能。稀土10min,大连西太平洋石化有限公司。硫酸钙晶须
β成核剂具有很强的诱导形成β晶型的异相成核效(NP-Wo10A),针状纤维,长度:10~300pm,直径:l
应,有效地提高了复合材料的冲击性能。
4xm,长径比:40~80,1%的硅烷偶联剂KH50表面
关键词:聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料;聚丙烯接枝处理,潞城市金晟矿物纤维科技有限公司。聚丙烯接
马来酸酐;稀土p成核判
枝马来酸酐(PP-g-MAH),接枝率1%,南京德巴化工
中图分类号:TQ327
文献标识码:A有限公司。稀土β成核剂(WBG2),广东炜林纳功能
文章编号:1001-9731(2010)09-1585-03
材料有限公司。
引言
2.2样品制备
将PP、CaSO,晶须、PP-gMAH和B成核剂按一
汽车塑料化是世界汽车材料技术发展轻量化和环定比例经高速混合均匀后,用美国哈克 Haake Rheo
保化的主要方向和潮流,车用塑料占车自重比已成为mex型双螺杆挤出机二次挤出造粒,注塑成标准样条
衡量一个国家汽车工业技术水平高低的重要标志之以供分析测试。PP/Ca复合材料1~4号4种样品的
。聚丙烯(PP)由于成本低、质量轻、易成型、易回
PP/CaSO,/PP-g-MAH/B成核剂比例分别为:80/20/
收、复合性能好等优点,因而在汽车上应用剧增,在汽
0/0、76/20/4/0、80/20/0/0.2、76/20/4/0.2
车塑料中所占的比例已由2001年的35%上升到2006
2.3分析测试
年的50%。但聚丙烯作为结构材料使用还存在强
度、韧性、尺寸稳定性、耐热性不够等弱点,为此,人们
结晶形态用D/Max- Ultima+型Ⅹ射线衍射仪(日
采用多种方法对PP进行了共混增强增韧改性,然而
本理学)测得,Ni过滤,CuKa射线(40kV,30mA),=
使用单一改性剂往往不能达到对材料较高综合性能的
0.15405nm,扫描角度28从10~35",扫描速率1.2°/
要求,增强剂、增韧剂、增容剂、表面改性剂等综合共混
mino
改性体系已经成为当今研究热点2?。
结晶和熔融行为采用 Mettler- Toledo DSC1(瑞士
晶须是一种单晶纤维材料,其直径极小,几乎不存梅特勒)差示扫描量热仪测得,样品(约2~3mg)快速
在任何缺陷,由于内在的完整性,高度有序的原子排升温到200℃后恒温5min以消除热历史,然后以
列,使其强度接近晶体理论值。因此,晶须凭着徵细的10C/min降温至90C,再以1℃/min升温至200℃
直径、较短的长度、极高的强度,成为一种新型补强增记录结晶和熔融过程。
初剂。本文采用硅烷偶联剂表面处理的硫酸钙晶须
力学性能采用东莞志翔万能试验机测试,拉伸性
増强增韧聚丙烯,以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-能按GB/T1040-2006标准测试,弯曲性能按GB/T
MAHI)作为增容剂,提高填料与基体、基体与偶联剂之9341-2008标准测试。缺口冲击强度采用承德悬臂梁
间的界面粘结作用,改善聚丙烯复合材料的力学性能冲击试验机测试,按GB/T1043-2008标准测试
和形态结构,同时添加新型稀土β成核剂诱导聚丙烯
断口形貌采用扫描电子显微鏡 JEOL JSM
生成抗冲击性能好的β晶型,主要考察了增容剂Pg-5600LV观察,断口表面喷银。
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2009AA03Z319);国家自然科学基金资助项目(50905024)
收到初稿日期:2010-01-11
收到修改稿日期:2010-04-22
通讯作者:魏志勇
作者简介:競志勇(1980一),男,澍南邵阳人,讲师,博士,主要从事车用高分子材料研究。