PPR／OMMT纳米复合材料的EWF参数与力学性能.pdf

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1、第40卷第5期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·57·2012年5月PPR／OMMT纳米复合材料的EWF参数与力学性能黄旭，王苓，王刚，王丽莎，何小利(西华大学材料科学与工程学院，四川成都610039)摘要：以马来酸酐接枝无规共聚聚丙烯(PPR—g—MAH)为相容剂，采用熔融插层法制备了无规共聚聚丙烯(PPR)／有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料，通过对PPR／OMMT纳米复合材料的基本断裂功(EWF)的表征，并结合它们的拉伸性能和冲击强度的测试分析，探讨了PPR／OMMT纳米复合材料的断裂机理和塑性变形机理，以及OM—MT用量对PPR断裂强度和拉伸强度的影响；SEM观察揭

2、示了OMMT在PPR基体中的分散性程度随含量的增加变差。结果表明：在PPR—g—MAH的作用下OMMT能有效提高PPR／OMMT的拉伸强度，OMMT质量分数低于4％时，PPR／OMMT纳米复合材料的冲击强度(G)、比基本断裂功(W)和塑性变形能力均得到提高。PPR／OMMT纳米复合材料的W和G具有相似的变化趋势，且G总是大于W。关键词：无规共聚聚丙烯；有机蒙脱土；纳米复合材料；断裂强度；比基本断裂功；冲击强度中图分类号：TQ325．14文献标识码：A文章编号：1005—5770(2012)05—0057—05WFParametersandMechanicalPropertiesofPPR／O

3、MMTNano。compositesHUANGXu，WANGLing，WANGGang，WANGLi。sha，HEXiao1i(CollegeofmaterialSci．＆Eng．，XihuaUniversity，Chengdu610039，China)Abstract：Polypropylene。random／organic’montmorillonite(PPR／OMMT)nano。compositeswaspre·paredbymeltingintercalationblendingwithmaleicanhydridegraftedPPR(PPR’g—MAH)ascompatibil

4、izer，themechanismoffractureandplasticdeformationwasdiscussedbythecharacterizationofessentialworkoffracture(E)andtheanalysisoftensiletestandimpacttoughnesstest．TheeffectofcontentofOMMTonfracturetoughnessandtensilestrengthofPPRwasstudied．TheSEMphotoshowedthat：thedispersionofOMMTinPPRmatrixbecameworse

5、withtheincreaseofOMMTcontent．Theresultsshowedthat：OMMTcanimprovethetensilestrengthofPPR／OMMTeffectivelyintheeffectofPPR—gMAH．Theimpacttoughness(G)，specificessentialworkoffracture(W)andplasticdeformationofPPR／OMMTnano。compositesin—creasedwhenthecontentofOMMTwaslessthan4％．TheWandGofPPR／OMMTnano‘compo

6、sitehadasimilarchangetrend，andGwasalwaysgreaterthanW。．Keywords：PPR；OMMT；Nano‘composites；FractureToughness；EWF；ImpactToughnessBroberg⋯在20世纪7O年代提出了基本断裂功。，为断裂机理和塑性变形机理的研究提供更多依据。(EWF)概念，用于评价金属材料延性破坏的断裂强近年来，国内外不少科研工作者采用各种不同方度。1986年，MaiL2J成功应用E表征了PA66和法对聚丙烯力学性能进行改性研究，达到了增强、增HDPE的断裂行为，又经Cotterel等的发展，证实韧的目

7、的。因此无论是在工业应用和理论研究对聚丙了基本断裂功在表征高分子延性材料断裂强度中的适烯／蒙脱土(MMT)纳米复合材料都表现出较大的兴用性。随后，Lim和Martin将EWF成功应用于趣。目前采用熔融插层复合法制备，利用有机改性蒙脱土(OMMT)增韧改性均聚PP的研究已取得较大聚合物基复合材料断裂行为的研究。由于基本断裂功进展，但对OMMT增强增韧无规共聚聚丙烯方法不仅能获得聚合物材料的断裂强度参数W，还能得