聚丙烯（PP）,是五大通用塑料之一。它密度小,成本低,透明性及綜合性能好,被廣泛應(yīng)用于日常生活、工業(yè)、交通等各個(gè)領(lǐng)域。但是,其低溫韌性較差的缺點(diǎn)也限制了它在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。所以,對(duì)PP原料的改性是一直以來(lái)都廣泛研究的課題。在實(shí)際生產(chǎn)中,常將PP與其他聚合物共混或添加無(wú)機(jī)填料對(duì)其增強(qiáng)增韌。納米碳酸鈣作為一種來(lái)源廣泛的填料,不僅價(jià)格低廉且填充效果良好,是在聚合物改性中應(yīng)用較多的無(wú)機(jī)填料。本文對(duì)納米碳酸鈣進(jìn)行物理或化學(xué)改性,并通過熔融共混的加工方法將其填充至樹脂基體中從而對(duì)PP進(jìn)行增韌改性。我們通過實(shí)驗(yàn)討論了納米碳酸鈣改性前后性質(zhì)和狀態(tài)的改變,以及它們?cè)跇渲w中發(fā)揮的作用。并對(duì)復(fù)合體系的微觀結(jié)構(gòu),熱性能,力學(xué)性能等進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:一、在PP/PA6體系中加入納米碳酸鈣粉末,發(fā)揮納米粒子的“乳化”作用從而細(xì)化第二相。探究了填充量對(duì)力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)填充量為10%時(shí)體系達(dá)到較好的綜合性能。之后,用10%含量的離子液體（IL）對(duì)納米CaCO₃進(jìn)行表面改性以解決納米填料的團(tuán)聚問題,改性填料與PP共混得到結(jié)構(gòu)更加均一的樹脂體系。通過透射電鏡（TEM）,說明了改性... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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聚丙烯結(jié)構(gòu)式Fig1.1Structuralformulasofdifferentpolypropylene

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文4運(yùn)用POE/SEBS協(xié)同增韌聚丙烯，發(fā)現(xiàn)SEBS與PP形成了熱塑性互穿網(wǎng)絡(luò)（TIPN），POE作為SEBS與PP間的增溶劑，制得的三元復(fù)合材料比單一彈性體增韌效果要好。聚丙烯/彈性體復(fù)合體系發(fā)展至今，離不開較為成熟的理論支撐，自1956年橡膠增韌理論誕生以來(lái)，基于微觀機(jī)理模型（如圖1.2）的研究[23]，彈性體增韌理論也應(yīng)運(yùn)而生并迅速發(fā)展，其中較為著名的有剪切屈服理論機(jī)制、多重銀紋理論、空穴化理論和逾滲理論等。圖1.2彈性體增韌微觀機(jī)理模型Fig1.2Micromechanismmodelofelastomertoughening二、無(wú)機(jī)粒子增韌無(wú)機(jī)粒子填充聚合物基體已經(jīng)有較成熟的研究與發(fā)展，并且早已得到廣泛應(yīng)用，因?yàn)樗粌H可以起到增強(qiáng)增韌聚合物的作用，還能大大降低生產(chǎn)成本。用于增強(qiáng)增韌PP的無(wú)機(jī)粒子有很多，如碳酸鈣，高嶺土，硅炭黑，玻璃微珠等[24-26]。這些無(wú)機(jī)填充粒子擁有著不同的結(jié)構(gòu)，粒徑以及物理化學(xué)性質(zhì)，填充到PP基體中起到的增韌作用及機(jī)理也有所差別。無(wú)機(jī)粒子增韌聚合物體系發(fā)展至今，相對(duì)應(yīng)的增韌機(jī)理也逐漸被完善，如今被廣泛接受和應(yīng)用的機(jī)理如結(jié)晶誘導(dǎo)效應(yīng)，剪切屈服及銀紋機(jī)制，空洞化效應(yīng)等可以更好地解釋填充體系在發(fā)生應(yīng)力應(yīng)變時(shí)的結(jié)構(gòu)及性能變化[27]。由于單一的無(wú)機(jī)粒子對(duì)聚合物的增韌效果有限，近年來(lái)人們把增韌效果較好的彈性體及纖維材料與無(wú)機(jī)粒子復(fù)合，制備成具有多元增韌體系的復(fù)合材料。無(wú)機(jī)粒子大多為硬質(zhì)粒子，硬質(zhì)粒子增韌的理論模型主要有兩種，一種是應(yīng)力集中模型，另一種是空洞化模型。在分析單個(gè)粒子周圍應(yīng)力變化時(shí)我

目錄5們可以用到應(yīng)力集中模型如圖1.3，在基體受力時(shí)，硬質(zhì)粒子會(huì)與其周圍的基體發(fā)生力的相互作用，有利于屈服的發(fā)生而吸收能量達(dá)到增韌的目的�？昭ɑＰ腿鐖D1.4所示，當(dāng)硬質(zhì)粒子與周圍基體粘接性較弱時(shí)，在基體發(fā)生大規(guī)模屈服之前，粒子會(huì)產(chǎn)生脫粘現(xiàn)象。此時(shí)，在粒子的兩極會(huì)產(chǎn)生空穴，在空穴赤道兩極的應(yīng)力約為基體中的三倍，導(dǎo)致局部先屈服而發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變，結(jié)果材料的韌性提高。圖1.3單個(gè)粒子應(yīng)力集中模型Fig1.3Stressconcentrationmodelofasingleparticle圖1.4空洞化模型Fig1.4Cavitationmodel三、纖維增韌

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米改性連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂復(fù)合材料及其力學(xué)性能研究進(jìn)展[J]. 孫正,劉力源,劉德博,曾威,黃誠(chéng),李元慶,付紹云.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]超高分子量聚丙烯的制備[J]. 王帆,劉小燕,趙文康,朱博超,張平生.  化工進(jìn)展. 2018(09)
[3]低密度聚丙烯材料在商用車輕量化應(yīng)用開發(fā)[J]. 代玉堂,楊汐.  汽車實(shí)用技術(shù). 2018(12)
[4]高分子表面金屬化技術(shù)[J]. 姚衛(wèi)國(guó),魯姍姍,竇艷麗,管東波,王曉偉.  化工進(jìn)展. 2018(05)
[5]CuBr2-吡啶離子液體催化甲醇液相一步氧化生成甲縮醛[J]. 趙凌峰,翟剛,鄧志勇,張華,王公應(yīng).  精細(xì)化工. 2018(09)
[6]離子液體的性質(zhì)和應(yīng)用研究[J]. 劉銘,楊柳,蘇桂田,田鵬,張洪波.  山東化工. 2018(07)
[7]超細(xì)高分散碳酸鈣的原位制備及性能[J]. 馬曉坤,盛野,周兵,王子忱.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[8]“核殼結(jié)構(gòu)”粒子對(duì)PA6/SEBS-g-MA/PPO共混物的增韌作用[J]. 吳亦建,戴連奇,申屠寶卿.  高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]復(fù)合粒子對(duì)聚丙烯增韌改性的研究進(jìn)展[J]. 嚴(yán)海彪,洪艷,呂奇,張?jiān)潞?  高分子材料科學(xué)與工程. 2017(10)
[10]硫酸鈣晶須/TMB-5 復(fù)合成核劑改性聚丙烯的結(jié)晶和熔融行為研究[J]. 何彬,張躍飛,周培章,任曉瓊,何娟.  中國(guó)塑料. 2017(04)

碩士論文
[1]納米碳酸鈣的表面改性以及中空米粒狀碳酸鍶與中空纖維狀碳酸鋇的制備[D]. 周威.華南理工大學(xué) 2018
[2]表面調(diào)控納米碳酸鈣晶型構(gòu)建機(jī)制及其在電石渣回收過程中的應(yīng)用[D]. 林宏毅.福州大學(xué) 2016
[3]HA-CaCO3/PP的流變性能和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究[D]. 張怡.華南理工大學(xué) 2016
[4]PC/PP共混物及其納米碳酸鈣復(fù)合材料的研究[D]. 李彬.武漢理工大學(xué) 2015
[5]降冰片烯芐酰胺酸鹽成核劑的合成及其在聚丙烯中成核性能研究[D]. 劉玉華.華東理工大學(xué) 2013
[6]聚丙烯增強(qiáng)、增韌改性研究[D]. 畢冬冬.大連理工大學(xué) 2012



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