【摘 要】
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无机纳米粒子改性的聚合物复合材料综合了无机、有机、纳米材料的优良特性，在许多领域具有广阔的应用前景，本论文以5种(纳米CaCO3含量分别为5、10、15、20和25wt％)不同配比的PP/
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无机纳米粒子改性的聚合物复合材料综合了无机、有机、纳米材料的优良特性，在许多领域具有广阔的应用前景，本论文以5种(纳米CaCO3含量分别为5、10、15、20和25wt％)不同配比的PP/纳米CaCO3复合材料为研究对象，在双螺杆挤出机上，通过改变螺杆元件的组合(分别为高剪切螺杆构型1和高剪切+混炼螺杆构型2)和螺杆转速(分别为100、200、300和400r/min)，研究它们对复合材料微观形态、力学性能和流变性能的影响。借助透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热法(DSC)、流变性能、冲击性能和拉伸性能测试等测试方法分析了不同条件下制备的试样的微观形态、结晶性能、流变性能和力学性能。结果表明：1)螺杆构型对复合材料力学性能影响显著，两种螺杆构型制备的复合材料对基材冲击性能的提高值之差最高达到46％(转速为400r/min时)。2)螺杆构型对复合材料微观形态影响显著，粒径最大相差1.2μm(CaCO3含量为20％时)。并且复合材料经过高剪切段和高剪切+混炼段前后，最大颗粒直径分别下降了2.7μm和5.8μm，100nm以下颗粒所占比例分别增加20.8％和37.3％。3)转速对复合材料的力学性能也有较为明显的影响，随着螺杆转速的提高，螺杆构型1制备的复合材料的冲击强度值先提高后降低(在转速为200r/min时达到最高)，而螺杆构型2制备的复合材料的冲击强度持续在提高。4)纳米CaCO3加入对PP的结晶性能有一定的影响，使得PP的结晶温度提高了5.5℃，有利于PP在较高的温度下结晶。这是复合材料得以增韧增强的一个内在原因。5)PP/纳米CaCO3复合材料的表观黏度随着CaCO3含量的增加而增加，并且在CaCO3含量小于等于15％的时候，复合材料的表观黏度要比纯PP的低。此外，螺杆转速越高，复合材料的表观黏度越低。
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