以十二羥基硬脂酸（12-HSA）、環(huán)氧大豆油（ESO）為原料合成十二羥基硬脂酸酯接枝環(huán)氧大豆油（PHS-gESO）分散劑。將PHS-g-ESO、聚丙烯（PP）、劍麻微晶（MCF）和輕質碳酸鈣（Ca CO3）混合均勻后,使用雙螺桿擠出機和立式注射機制備PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料。采用紅外光譜（FTIR）、凝膠滲透色譜（GPC）、擺錘式沖擊試驗、萬能試驗機和場發(fā)射掃描電鏡（SEM）等進行表征和測試。由SEM分析得到,PHS-g-ESO改善了MCF與PP基體的界面相容性。MFR測試表明了PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料加工流動性能得以改善。當PHS-g-ESO的添加量為4%時,PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料的拉伸強度和沖擊強度分別比未添加時提高了24.4%和89%。 

【文章來源】：塑料科技. 2017年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

-HSA、PHS、ESO和PHS-g-ESO的凝膠滲透色譜圖

48分散劑用量：03025201510502040/%MPa/60132451-4%2-5%3-3%4-2%5-080▲▲圖4PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料的應力應變曲線Fig.4Strain-stresscurvesofPP/PHS-g-ESO/MCFcomposites2.5PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料的沖擊性能和熔體質量流動速率表1為PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料的沖擊強度和MFR。從表1可看出，沖擊強度隨著PHS-g-ESO添加量的增加呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，添加4%PHS-g-ESO分散劑時達到了36.16kJ/m2，比未添加分散劑的PP復合材料提高了89%。這是由于PHS-g-ESO包裹在MCF表面，且PHS-g-ESO的柔性鏈與PP基體發(fā)生物理纏結形成互穿網絡結構，提高了MCF與基體的界面相容性，從而有效地提高了PP復合材料的沖擊強度。在熔體質量流動速率測試中，添加PHS-g-ESO使得PHS-g-ESO/MCF/PP復合材料MFR呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，說明PP復合材料加工流動性能得到改善。這是由于PHS-g-ESO包裹在MCF和CaCO3的表面，減少了水分子進入MCF微孔的通道，改善了MCF的表面狀態(tài)，且減小了PP與MCF和CaCO3的界面摩擦力，有效地提高了PP復合材料的加工流動性�！�1PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料的沖擊強度與MFRTab.1ImpactstrengthandMFRofPP/PHS-g-ESO/MCFcompositesPHS-g-ESO含量/%沖擊強度/(kJm-2)MFR/[g(10min)-1]019.131.71230.212.74333.452.95436.163.14533.203.552.6PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料的SEM分析圖5為PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料的掃描電鏡圖。由圖5(a)可見，復合材料在沖擊過程中，MCF從樹脂基體中剝離并留下大量的孔洞和空隙，這說明MCF與樹脂基體的黏附性能較差。從圖5(b)~(e)可見，MCF與樹脂基體的界面變得模糊，且復合材料斷裂表面變得相對粗糙，幾乎沒有留下MCF?

捎隡CF上的羥基形成氫鍵，而高分子烴基鏈段與PP有很好的相容性而相互纏繞，由此提高了CaCO3、MCF與PP的黏結能力，改善了PP復合材料的界面相容性。所以，在受到外力沖擊時，由于CaCO3、MCF與基體樹脂的作用力加強，界面相容性得到提高，在沖擊斷裂過程中需要更大的能量，復合材料的斷裂除少部分的MCF剝離，還會使MCF撕裂，這使得復合材料的斷裂方式已經發(fā)生了改變，使PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料的力學性能得到有效提高。(a)分散劑用量0(b)分散劑用量2%(c)分散劑用量3%(d)分散劑用量4%(e)分散劑用量5%▲▲圖5PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料的掃描電鏡圖Fig.5SEMimagesofthePP/PHS-g-ESO/MCFcomposites3結論(1)當PHS-g-ESO的添加量為4%時，PP/PHS-g-ESO/MCF復合材料的拉伸強度和沖擊強度分別比未添加時提高了24.4%和89%。(2)SEM結果表明，PHS-g-ESO能有效提高PP/聚十二羥基硬脂酸接枝聚丙烯/環(huán)氧大豆油/微晶纖維素復合材料的制備及性能研究

【參考文獻】：
期刊論文
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