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聚丙烯(PP)作为通用塑料冲击韧性较差、结晶倾向大,使用纳米碳酸钙(CaCO3)填充聚丙烯,在含量很低的情况下如果能够达到理想的分散及界面结合,将会对基体产生显著的增强增韧作用。
本文采用熔融共混的方法制备了纳米CaCO3/PP复合材料,并对制备工艺进行了分析和研究,结果表明:基体的熔融指数,纳米粒子的表面处理,加工条件和相容剂的加入等因素都会对材料的力学性能产生影响。
利用甲基丙烯酸接枝聚丙烯(MAPP)对纳米CaCO3进行反应改性制备了纳米复合材料。通过化学反应,体系中形成“离聚体”结构既可以进一步提高相容性,防止大的纳米粒子团聚体产生,又能够起到物理交联的作用,大幅提高冲击强度。
利用稀土(Ce(OH)4)与MAPP进行酸碱中和反应,在提高CaCO3/PP复合体系离聚物含量的同时,又引入了新界面。由于稀土粒子的结构特性,即使在含量很低的情况下,依然成为树脂改性的主要因素,纳米CaCO3对于基体的增强增韧作用被降低。
利用差示扫描量热(DSC)手段考察了纳米CaCO3/PP体系的结晶行为,结果表明:纳米CaCO3提高了PP的结晶峰温,纳米CaCO3对PP结晶过程有异相成核作用,加快了PP的结晶速率。离聚物和稀土复合界面相容剂的介入也会直接影响复合材料的结晶行为,其影响比纳米CaCO3更为显著。