PP/膠粉復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-19 00:27
本課題通過熔融擠出的方法制備了聚丙烯(PP)和精細(xì)冷凍膠粉(LGTR)復(fù)合材料,研究了PP/LGTR復(fù)合材料的增韌改性、補(bǔ)強(qiáng)改性以及PP/LGTR復(fù)合材料的加工工藝和加工性能。第一部分是對(duì)PP/LGTR復(fù)合材料的增韌改性,研究了膠粉用量、相容劑種類和用量及增韌劑對(duì)共混體系力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,LGTR的加入會(huì)降低PP的力學(xué)性能,但隨著LGTR用量的增加,PP/LGTR復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度會(huì)上升;相容劑的使用會(huì)增加PP與LGTR的相容性,使力學(xué)性能提高;使用熱塑性聚烯烴類彈性體(POE)增韌或者使用三元乙丙膠接枝馬來酸酐(EPDM-g-MAH)增韌可以有效提高PP/LGTR復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度,并且增韌劑的使用可以提高PP與LGTR之間的相容性;高密度聚乙烯(HDPE)/POE并用增韌PP/LGTR復(fù)合材料時(shí),PP/LGTR復(fù)合材料的韌性得到了進(jìn)一步提高,PP/LGTR復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度提高。第二部分是對(duì)PP/LGTR復(fù)合材料的補(bǔ)強(qiáng)改性,研究了不同填料對(duì)PP/LGTR復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,研究了試樣高溫處理對(duì)PP/LGTR復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,研究了填料在基材中的分...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同工藝條件下制備的膠粉的電鏡圖
(a)常溫膠粉(b)精細(xì)冷凍膠粉圖 2-1 不同工藝條件下制備的膠粉的電鏡圖Fig.2-1 SEM of rubber powder with different process 中,(a)為常溫粉碎制備的輪胎膠粉(常溫膠粉),(b)粉(精細(xì)冷凍膠粉),從圖 2-1 中可以看出,常溫膠粉與精膠粉顆粒表面較為粗糙;從粒徑分布圖來看,常溫膠粉粒徑也相對(duì)較大,多為 165-200μm;而冷凍膠粉粒徑分布較為集00-130μm。較小的粒徑可以為膠粉和 PP 提供更大的接觸面積者互容,復(fù)合材料性能也會(huì)相對(duì)較好。圖 2-2 為常溫膠粉和
a)拉伸強(qiáng)度(b)簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度(c)彎曲強(qiáng)度(d)彎曲模量圖 2-3 膠粉用量和相劑對(duì) PP/LGTR 體系力學(xué)性能的影響ig.2-3 Effect of content of LGTR and compatibilizer on mechanical of PP/LGTR ble圖 2-3 表明:隨膠粉用量的增加,體系拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度逐漸降低。當(dāng)膠量量達(dá)到 40%時(shí),共混體系拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度僅為純 PP 的一半。隨膠粉用增加,彎曲模量也表現(xiàn)出下降趨勢(shì),在膠粉用量為 20 份時(shí)彎曲模量約為純 P半,繼續(xù)增加膠粉用量,彎曲模量下降水平變緩,這與膠粉本身性能有關(guān),膠身的剛性和強(qiáng)度都比基體的聚丙烯材料差,所以膠粉的加入會(huì)降低基體的拉伸和彎曲強(qiáng)度;兩者共混后,相容性不能達(dá)到理想的狀態(tài),當(dāng)體系受到外力影響粉粒子的存在導(dǎo)致了共混體系在受到外力作用時(shí)不能很好的分散外力,容易在結(jié)合處形成應(yīng)力集中點(diǎn),導(dǎo)致兩相界面受損,進(jìn)而降低了共混體系的拉伸強(qiáng)度曲強(qiáng)度。加入膠粉后體系沖擊強(qiáng)度下降,隨膠粉用量的增加,體系沖擊強(qiáng)度低于純聚丙擊強(qiáng)度,并在膠粉用量為 20%時(shí),沖擊強(qiáng)度出現(xiàn)最低值,相容劑用量為 3%的沖擊強(qiáng)度下降約為 2 個(gè) MPa,而相容劑用量為 5%的體系,沖擊強(qiáng)度下降為
本文編號(hào):3350914
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同工藝條件下制備的膠粉的電鏡圖
(a)常溫膠粉(b)精細(xì)冷凍膠粉圖 2-1 不同工藝條件下制備的膠粉的電鏡圖Fig.2-1 SEM of rubber powder with different process 中,(a)為常溫粉碎制備的輪胎膠粉(常溫膠粉),(b)粉(精細(xì)冷凍膠粉),從圖 2-1 中可以看出,常溫膠粉與精膠粉顆粒表面較為粗糙;從粒徑分布圖來看,常溫膠粉粒徑也相對(duì)較大,多為 165-200μm;而冷凍膠粉粒徑分布較為集00-130μm。較小的粒徑可以為膠粉和 PP 提供更大的接觸面積者互容,復(fù)合材料性能也會(huì)相對(duì)較好。圖 2-2 為常溫膠粉和
a)拉伸強(qiáng)度(b)簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度(c)彎曲強(qiáng)度(d)彎曲模量圖 2-3 膠粉用量和相劑對(duì) PP/LGTR 體系力學(xué)性能的影響ig.2-3 Effect of content of LGTR and compatibilizer on mechanical of PP/LGTR ble圖 2-3 表明:隨膠粉用量的增加,體系拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度逐漸降低。當(dāng)膠量量達(dá)到 40%時(shí),共混體系拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度僅為純 PP 的一半。隨膠粉用增加,彎曲模量也表現(xiàn)出下降趨勢(shì),在膠粉用量為 20 份時(shí)彎曲模量約為純 P半,繼續(xù)增加膠粉用量,彎曲模量下降水平變緩,這與膠粉本身性能有關(guān),膠身的剛性和強(qiáng)度都比基體的聚丙烯材料差,所以膠粉的加入會(huì)降低基體的拉伸和彎曲強(qiáng)度;兩者共混后,相容性不能達(dá)到理想的狀態(tài),當(dāng)體系受到外力影響粉粒子的存在導(dǎo)致了共混體系在受到外力作用時(shí)不能很好的分散外力,容易在結(jié)合處形成應(yīng)力集中點(diǎn),導(dǎo)致兩相界面受損,進(jìn)而降低了共混體系的拉伸強(qiáng)度曲強(qiáng)度。加入膠粉后體系沖擊強(qiáng)度下降,隨膠粉用量的增加,體系沖擊強(qiáng)度低于純聚丙擊強(qiáng)度,并在膠粉用量為 20%時(shí),沖擊強(qiáng)度出現(xiàn)最低值,相容劑用量為 3%的沖擊強(qiáng)度下降約為 2 個(gè) MPa,而相容劑用量為 5%的體系,沖擊強(qiáng)度下降為
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