聚丙烯凹凸棒石纳米复合材料的制备及表征

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1、武汉理。I：入学硕士学位论文摘要本论文综述了凹凸棒石(以下简称ATP)改性聚合物基纳米复合材料的发展和现状，并在此基础上介绍了本课题的立题背景。主要目的在于通过引入ATP对聚丙烯(以下简称PP)进行增韧增强，制备具有综合性能更好的复合材料，并讨论了结构和性能之间的关系。本文以PP为聚合物基体，以天然ATP为无机组分，通过溶液复合、熔融共混两种方法制备了PP／ATP纳米复合材料。详细比较了对ATP表面修饰的三种方法的优劣，重点分析了PP／ATP纳米复合材料的结构与性能的关系。利用红外光谱分析(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、荧光显微分析(FEM)、比表面积测定(BET)等分析方法对修饰前

2、后的ATP性能进行比较，通过SEM、TEM等观察ATP在基体中的分散情况。结果表明，氧化聚乙烯包覆对ATP的修饰效果好于硅烷偶联剂和无规聚丙烯；SEM观察结果说明修饰后的凹凸棒石棒晶簇直径变大不大，长径比有一定的损失。FEM照片直观反应了包覆后的效果：氧化聚乙烯能有效、均匀地包覆于ATP表面、BET结果表明经过修饰之后，比表面积明显下降，中孔有一定的消失，介孔和微孔损失较大。通过对PP／ATP纳米复合材料进行结构与性能的表征，发现ATP在PP基体中分散较为均匀；棒晶簇较好的分散直径为20～40nm；结晶行为对复合材料的研究表明：ATP的加入，不改变聚丙烯的晶型，能提高复合材料的结晶度和结

3、晶温度。力学性能测试结果说明复合材料的缺口冲击强度提高幅度较大，较纯PP最高能提高83％，但断裂伸长率变化不规律；拉伸强度提高了6-．一11％，弯曲强度提高l5"--45％。关键词：聚丙烯，凹凸棒石，溶液复合，熔融共混，力学性能武汉理工大学硕士学位论文AbstractThedevelopmentandstatusofthemodificationofpolypropene(PP)havebeenreviewedinthispaper．Themainpurposeofthisworkisfocusedonpreparingcompositeswithbetterperformancevia

4、blendingPPwithAttapulgite(ATP)，studyingtherelationshipbetweenstructureandProperties．WeusedthemethodofSolution—CompoundandMelt—BlendingtopreparethePP／ATPcomposite．ATPwaspretreatedinthreedifferentways：modifiedbysilanecouplingagent．blending、析tllirregularpolypropylene，envelopedbyPolyethyleneoxide．The

5、nanocompositepreparedbypre-envelopingofPolyethyleneoxidegivesthehighestmechanicalproperties．Scanelectronmicroscope(SEM)resultsrevealthatThediameteroftreatedATPunithavenoobviouschange，Thelength-to—diameterfactorhasalitterreduced．thespecificsurfaceareatumedsmallobviouslybytestofBETandthemostofmesop

6、oredissapeerde．Thepropertiesofthecompositeof3wt％ATPcontentwerecompared、杭t11thoseofpurePP．TheimpactstrengthofthecompositeWasincreasedby83％，andthetensilestrengthandflexuralstrengthWasincreasedby6～11％and33～45％respectively．Scanelectronmicroscope(SEM)resultsrevealthatATPdisperseshomogeneouslyinthePPma

7、trixandmainlyexistsasanomocyticcrystalbundles．ThediameteroftreatedATPunitisintherangeof20～40nnl．X-raydiffraction(XRD)showsthatPPwaskeptasa-PPcrystallineinthecomposition，andnocrystallinephasetransitionOCCurSasreportedin