發(fā)布時(shí)間：2021-06-29 05:50

　　在不同反應(yīng)條件下制備了不同長(zhǎng)徑比的硫酸鈣晶須（CSW）,利用硅烷偶聯(lián)劑KH550（相對(duì)于CSW質(zhì)量的2%）在110℃下對(duì)CSW進(jìn)行干法改性.以硫酸鈣晶須作為增強(qiáng)改性劑制備了PP/CSW復(fù)合材料.力學(xué)性能與差示掃描量熱分析（DSC）結(jié)果表明:不同長(zhǎng)徑比的CSW對(duì)PP的力學(xué)性能和結(jié)晶性能均有提高;采用平均長(zhǎng)徑比為29的CSW添加劑,當(dāng)添加的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲模量分別比純PP的提高了11%、104%;結(jié)晶溫度比純PP的提高了12℃;幾種CSW對(duì)復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和耐熱性都有改善,且隨著CSW質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,材料的熱穩(wěn)定性和耐熱性提高越顯著. 

【文章來源】：華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,52(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

無水CSW的XRD譜

由0 mol/L-CSW、0.5 mol/L-CSW、1.0 mol/L-CSW、1.5 mol/L-CSW、2.0 mol/L-CSW的掃描電鏡圖(圖2A～E)和長(zhǎng)徑比數(shù)據(jù)(表1)可知，添加低濃度CTAB時(shí)，CSW的長(zhǎng)度較短，平均長(zhǎng)度不超過10μm，長(zhǎng)徑比較小．當(dāng)CTAB濃度達(dá)到1.0 mol/L時(shí)，CSW的長(zhǎng)徑比逐漸增大．在CTAB濃度為1.5 mol/L時(shí)，晶須的平均長(zhǎng)徑比最大，達(dá)到29左右，并且圖2D顯示CSW尺寸均勻，平均直徑為1.5μm．當(dāng)添加更高濃度的CTAB時(shí)，出現(xiàn)部分細(xì)短的晶須，整體尺寸分布不均勻，晶須的長(zhǎng)徑比也有所下降．說明CTAB作為模板劑，對(duì)CSW的長(zhǎng)徑比具有很顯著的調(diào)控作用．圖2F是HebeiCSW的電鏡圖，其平均直徑較大(約為2.5μm)，平均長(zhǎng)徑比約為24.2.3 復(fù)合材料力學(xué)性能分析

對(duì)復(fù)合材料的熱重分析曲線(圖5A)計(jì)算一次微分得到圖5B，曲線的峰值對(duì)應(yīng)樣品最大分解速率的溫度Tr-max．各個(gè)樣品的分解50%溫度T50%以及Tr-max如表4所示．無水CSW到800℃還未出現(xiàn)分解(圖5A).樣品6～9的數(shù)據(jù)顯示，隨著CSW質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，對(duì)PP的熱穩(wěn)定性有顯著的提高，復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性也逐漸提升，復(fù)合材料PP/20%-m-1.5 mol/L-CSW的T50%和Tr-max分別升高至302.4、303.9℃，比純PP的T50%和Tr-max分別升高了48.0、40.6℃．由于晶須在PP中形成纖維網(wǎng)，能有效地阻礙聚合物分子在熱狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)[19]．相比之下，PP/20%-1.5 mol/L-CSW的T50%和Tr-max均較低(分別為297.3、295.8℃)，這可能與活化有關(guān)，與活化的CSW相比，未活化的CSW與基體的相容性差，CSW與基體間有較多空隙，增大了復(fù)合材料與氧氣的接觸面積，導(dǎo)致復(fù)合材料穩(wěn)定性的降低．4～6號(hào)樣品的數(shù)據(jù)顯示，3種自制的CSW對(duì)復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性都有提高，但長(zhǎng)徑比相對(duì)較小的m-2.0 mol/L-CSW的提高作用小，可能是其直徑較大，與PP基體相容性不夠好，且在相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下，晶須數(shù)量不如m-1.5 mol/L-CSW的多．m-0.5 mol/L-CSW的促進(jìn)效果比m-2.0 mol/L-CSW的更好，也是相同的原因．

【參考文獻(xiàn)】：
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