發(fā)布時(shí)間：2017-08-24 20:21

  本文關(guān)鍵詞：滑石粉、硅藻土改性PP復(fù)合材料的性能研究

  更多相關(guān)文章： 滑石粉 硅藻土 聚丙烯 復(fù)合材料 結(jié)晶性能 耐溫性

【摘要】：本文通過熔融共混,系統(tǒng)研究了滑石粉(Talc)、硅藻土(Diatomite)作為填料和成核劑對(duì)均聚PP(PP-H)、共聚PP(PP-B)的性能影響規(guī)律�？疾炝薚alc的粒徑、含量、表面活化等因素對(duì)PP的力學(xué)性能、耐熱性能、結(jié)晶性能、微觀結(jié)構(gòu)等的影響；研究了Diatomite的含量、表面活化對(duì)PP的力學(xué)性能、耐熱性能、結(jié)晶性能、微觀結(jié)構(gòu)的影響；在確定了Talc改性PP較佳配方的基礎(chǔ)上,添加POE-g-MAH進(jìn)行增韌,得到了一種耐溫性好、韌性高、強(qiáng)度不下降的PP復(fù)合材料。結(jié)論如下：PP/Talc復(fù)合材料的力學(xué)性能隨著Talc粒徑的增大呈下降趨勢(shì),耐熱性受粒徑變化整體影響不大,D50為3.86μmm的SL-3005號(hào)Talc對(duì)PP的綜合性能改性效果最好。Talc填充改性PP-H、PP-B的力學(xué)性能和耐熱性能的影響規(guī)律基本類似,Talc在提高材料強(qiáng)度的同時(shí)還能夠明顯改善材料的沖擊強(qiáng)度,PP-H/Talc具有更優(yōu)異的耐熱性、強(qiáng)度和剛性,PP-B/Talc韌性更好；Talc對(duì)PP-H耐熱性的改性效果更好,最佳填充量為10份,使維卡軟化點(diǎn)提高6.2℃,熱變形溫度提高20℃C。對(duì)Talc進(jìn)行活化處理時(shí)KH570的最佳用量為粉體質(zhì)量的1.5%;活化后的Talc填充改性PP的效果明顯優(yōu)于未經(jīng)改性的Talc,其最佳填充用量為15份,此時(shí)材料的缺口沖擊強(qiáng)度提高71.0%,彎曲強(qiáng)度提高58.2%,維卡軟化點(diǎn)提高7℃C,熱變形溫度提高了28.8℃。Diatomite對(duì)PP力學(xué)性能的改性效果不理想,活化后的Diatomite對(duì)PP力學(xué)性能的改性效果好于未活化的Diatomite; Diatomite能夠改善PP的耐熱性。Talc、Diatomite均能對(duì)PP起到異相成核作用,Talc對(duì)PP成核改性的最佳添加量為0.3份,此時(shí)PP/Talc的結(jié)晶度提高6.8%,結(jié)晶峰溫提高8.1℃; Diatomite對(duì)PP成核改性的最佳添加量為0.4份,此時(shí)PP/Diatomite的結(jié)晶度提高4.2%,結(jié)晶峰溫提高6.1℃。配方PP/Talc/POE-g-MAH為100/15/5時(shí)材料的綜合性能最好；與純PP相比,缺口沖擊強(qiáng)度提高了164.5%,彎曲強(qiáng)度提高了13.2%,維卡軟化點(diǎn)提高4℃,熱變形溫度提高21.4℃,拉伸強(qiáng)度僅下降1%,得到了一種耐溫性好、韌性提高、強(qiáng)度不下降的PP復(fù)合材料。
【關(guān)鍵詞】：滑石粉 硅藻土 聚丙烯 復(fù)合材料 結(jié)晶性能 耐溫性
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ325.14;TB332
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-17
• 第一章 緒論17-33
• 1.1 聚丙烯材料的改性17-20
• 1.1.1 聚丙烯材料的概述17
• 1.1.2 聚丙烯材料的化學(xué)改性17-18
• 1.1.3 聚丙烯材料的物理改性18-19
• 1.1.4 成核劑對(duì)聚丙烯的影響19-20
• 1.2 無機(jī)填料對(duì)聚丙烯的填充改性20-24
• 1.2.1 常用無機(jī)填料及特點(diǎn)20-21
• 1.2.2 無機(jī)剛性粒子的增強(qiáng)增韌機(jī)理21-22
• 1.2.3 無機(jī)剛性粒子的表面改性22-24
• 1.3 滑石粉對(duì)聚丙烯的改性24-27
• 1.3.1 滑石粉的結(jié)構(gòu)特性及應(yīng)用24-25
• 1.3.2 滑石粉改性聚丙烯的研究25-26
• 1.3.3 滑石粉改性聚丙烯的應(yīng)用26-27
• 1.4 硅藻土對(duì)聚丙烯的改性27-29
• 1.4.1 硅藻土的概述27
• 1.4.2 硅藻土在高聚物復(fù)合材料中的應(yīng)用27-28
• 1.4.3 硅藻土對(duì)聚丙烯的改性28-29
• 1.5 本論文的研究目的和內(nèi)容29-33
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分33-39
• 2.1 實(shí)驗(yàn)主要原料、儀器及設(shè)備33-34
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)主要原料33
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器、設(shè)備33-34
• 2.2 復(fù)合材料的制備34-35
• 2.2.1 PP/Talc、PP/Diatomite復(fù)合材料的制備34-35
• 2.2.2 耐溫增韌PP復(fù)合材料的制備35
• 2.3 性能測(cè)試與結(jié)構(gòu)表征35-39
• 2.3.1 粉體粒徑分布分析35
• 2.3.2 粉體的紅外光譜(IR)測(cè)試35-36
• 2.3.3 差示掃描量熱(DSC)分析36
• 2.3.4 偏光顯微(PLM)觀察36
• 2.3.5 力學(xué)性能測(cè)試36-37
• 2.3.6 硬度測(cè)試37
• 2.3.7 維卡軟化點(diǎn)、熱變形溫度測(cè)試37
• 2.3.8 熱失重分析(TGA)測(cè)試37
• 2.3.9 廣角X射線衍射(WAXD)分析37
• 2.3.10 掃描電子顯微(SEM)觀察37-39
• 第三章 TALC改性PP復(fù)合材料的性能影響39-83
• 3.1 確定最佳注塑溫度39-41
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)配方39
• 3.1.2 注塑溫度對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響39-41
• 3.1.3 小結(jié)41
• 3.2 Talc粒徑對(duì)PP的性能影響41-50
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)配方41
• 3.2.2 Talc粒徑分布分析41-43
• 3.2.3 Talc的粒徑對(duì)PP/Talc復(fù)合材料力學(xué)性能的影響43-45
• 3.2.4 Talc的粒徑對(duì)PP/Talc復(fù)合材料耐熱性能的影響45-47
• 3.2.5 Talc的粒徑對(duì)PP/Talc復(fù)合材料結(jié)晶性能的影響47-49
• 3.2.6 SEM觀察49-50
• 3.2.7 小結(jié)50
• 3.3 Talc填充改性PP-H、PP-B的性能對(duì)比50-61
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)配方51
• 3.3.2 Talc填充改性PP-H、PP-B的力學(xué)性能對(duì)比51-55
• 3.3.3 Talc填充改性PP-H、PP-B的耐熱性能對(duì)比55-58
• 3.3.4 Talc填充改性PP-H、PP-B的結(jié)晶性能對(duì)比58-60
• 3.3.5 SEM觀察60-61
• 3.3.6 小結(jié)61
• 3.4 Talc的表面活化對(duì)PP的性能影響61-74
• 3.4.1 表面活化Talc的制備及活化改性機(jī)理62
• 3.4.2 活化前后Talc的IR分析62-63
• 3.4.3 Talc的活化率測(cè)試結(jié)果與分析63-64
• 3.4.4 Talc的吸油值測(cè)試結(jié)果與分析64-65
• 3.4.5 Talc的接觸角測(cè)試結(jié)果與分析65-66
• 3.4.6 實(shí)驗(yàn)配方66-67
• 3.4.7 Talc的表面活化對(duì)PP力學(xué)性能的影響67-70
• 3.4.8 Talc的表面活化對(duì)PP耐熱性能的影響70-72
• 3.4.9 Talc的表面活化對(duì)PP結(jié)晶性能的影響72-73
• 3.4.10 SEM分析73-74
• 3.4.11 小結(jié)74
• 3.5 Talc成核改性PP的性能研究74-83
• 3.5.1 實(shí)驗(yàn)配方75
• 3.5.2 Talc成核改性PP復(fù)合材料的XRD測(cè)試與分析75-76
• 3.5.3 Talc成核改性PP復(fù)合材料的DSC測(cè)試與分析76-77
• 3.5.4 Talc成核改性PP復(fù)合材料的偏光顯微觀察77-78
• 3.5.5 Talc作成核劑對(duì)PP透光率和霧度的影響78-79
• 3.5.6 Talc作成核劑對(duì)PP力學(xué)性能的影響79-80
• 3.5.7 SEM觀察80
• 3.5.8 小結(jié)80-83
• 第四章 DIATOMITE改性PP復(fù)合材料的性能影響83-99
• 4.1 Diatomite及其表面活化對(duì)PP的性能影響83-92
• 4.1.1 Diatomite粒徑分布分析83
• 4.1.2 表面活化Diatomite的制備83-84
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)配方84
• 4.1.4 活化前后Diatomite的IR分析84-85
• 4.1.5 Diatomite及其表面活化對(duì)PP力學(xué)性能的影響85-88
• 4.1.6 Diatomite及其表面活化對(duì)PP耐熱性能的影響88-91
• 4.1.7 SEM分析91-92
• 4.1.8 小結(jié)92
• 4.2 Diatomite成核改性PP的性能研究92-99
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)配方92
• 4.2.2 Diatomite成核改性PP復(fù)合材料的XRD測(cè)試與分析92-93
• 4.2.3 Diatomite成核改性PP復(fù)合材料的DSC測(cè)試與分析93-94
• 4.2.4 Diatomite成核改性PP復(fù)合材料的偏光顯微觀察94-95
• 4.2.5 Diatomite作成核劑對(duì)PP透明性能的影響95-96
• 4.2.6 Diatomite作成核劑對(duì)PP力學(xué)性能的影響96-97
• 4.2.7 SEM觀察97
• 4.2.8 小結(jié)97-99
• 第五章 耐溫增韌PP復(fù)合材料的制備99-107
• 5.1 PP/Talc體系與PP/Diatomite體系的性能對(duì)比99-100
• 5.2 POE-g-MAH對(duì)PP/Talc復(fù)合材料的性能影響100-107
• 5.2.1 POE-g-MAH對(duì)PP/Talc復(fù)合材料力學(xué)性能的影響100-101
• 5.2.2 POE-g-MAH對(duì)PP/Talc復(fù)合材料耐熱性能的影響101-103
• 5.2.3 POE-g-MAH對(duì)PP/Talc復(fù)合材料結(jié)晶性能的影響103-104
• 5.2.4 SEM分析104
• 5.2.5 小結(jié)104-107
• 第六章 結(jié)論107-109
• 參考文獻(xiàn)109-113
• 致謝113-115
• 研究成果及發(fā)表論文115-117
• 導(dǎo)師和作者簡介117-119
• 附件119-120

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