PP／棉秆皮纤维复合材料非等温结晶行为的研究.pdf

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1、第39卷s2塑料工业2011年l0月CHINAPLASTICSINDUSTRY·39·PP／棉秆皮纤维复合材料非等温结晶行为的研究木谭斌，刘树荣，曹素娇，冯彦洪，瞿金平(华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心，聚合物成型加工工程教育部重点实验室，广东广州510640)摘要：采用差示扫描量热法(DSC)研究了纯聚丙烯(PP)及PP／棉秆皮纤维复合材料的非等温结晶行为；研究了不同棉秆皮纤维含量对PP／棉秆皮纤维复合材料结晶行为的影响；并分别采用Avrami模型、Ozawa模型和Mo模型描述了PP／棉秆皮纤维复合材料的非等温结晶动力学。结

2、果表明：PP结晶速率随棉秆皮纤维含量的增加而提高；棉秆皮纤维的存在提高了PP的结晶度，纤维含量对结晶度的影响较小。Avrami和Mo模型能够较好描述PP／棉秆皮纤维复合材料的非等温结晶动力学过程，而Ozawa模型则不适合。关键词：聚丙烯；棉秆皮纤维；复合材料；非等温结晶中图分类号：TQ325．14文献标识码：B文章编号：1005—5770(2011)s2一O039—04StudyonNon-isothermalCrystallizationBehavior0fPP／CSBFcompositesTANBin，LIUShu—rong，CAOSu

3、-jiao，FENGYah。hong，QUJin。ping(TheNationalEngineeringResearchCenterofNovelEquipmentforPolymerProcessing，KeyLaboratoryofPolymerProcessingEngineeringofMinistryofEducation，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Thenon—isothermalcrystallizationbehavioro

4、fneatpolypropylene(PP)andpolypropylene／cottonstalkbastfibers(PP／CSBF)compositeswereinvestigatedbyDSCunderdifferentcoolingrates．TheeffectofCSBFcontentonthenon—isothermalcrystallizationofPPwasstudied．Furthermore．theAvramimod．el。OzawamodelandMomodelwereadoptedtoanalyzethenon-

5、isothermalcrystallizationkinetics．TheresuhsshowedthatthecrystallizationrateofPPincreasedwiththeincreaseofCSBFcontent．andtheincorporationofCSBFenhancedthecrystallinityofPP．TheOzawamodelfailedtodescribethecrystallizationbehaviorofPP／CSBFcomposites，whiletheAvramimodelandMomod

6、elwerefoundapplicable．Keywords：PP；CottonStalkBastFibers；Composites；Non—isothermalCrystallization由于植物纤维具有生物可降解、成本低，资源丰研究多集中在PP／无机粒子体系及PP／聚合物共混体富等优点，开发植物纤维增强聚合物复合材料是近年系，而对PW植物纤维体系的研究则鲜见报道。本文来国内外学者研究的热门方向，其在环境保护和资源采用蒸汽爆破法对棉秆皮纤维进行了预处理，然后分利用等方面具有重要的意义¨J。目前，国内外对析了PP／棉秆皮复合材料的非等温结

7、晶行为，并分别植物纤维／聚合物复合材料的研究，主要集中在如何采用Avrami模型、Ozawa模型和M0模型研提高植物纤维与聚合物基体的界面黏结性及其力学性究了PP／棉秆皮复合材料的非等温结晶动力学。能上。为达到此目的，多对植物纤维进行化学或物理1实验部分改性。其中蒸汽爆破技术是近年来发展较快的一种物1．1实验原料及设备理改性方法，经蒸汽爆破处理后的植物纤维／聚合物棉秆皮：山东安丘；PP：N-2306，中国石油股复合材料具有较好的界面结构及力学性能。份有限公司茂名分公司。聚合物结晶行为对聚合物的力学性能及热学性能蒸汽爆破机：自制；开炼机：SK

8、一160B，上海橡具有重要影响，由于聚合物加工多是在非等温条件下胶机械厂；平板硫化机：QBL’25D／Q，无锡市第一橡进行的，因此研究聚合物的非等温结晶行为对其加工塑机械设备厂。