PE-UHMW／SiO2复合材料的微观性能研究.pdf

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1、30i。期EER程INGP塑LAA应PPLC用AT。NVo1．41，No．10oct．2O13doi：lO．3969~．issn．1001·3539．2013．10．007PE．UHMW／SiO2复合材料的微观性能研究古张炜，冯玲英，李志，吴向阳，许振华(上海化工研究院技术开发中心，上海200062)摘要：利用球磨反应对纳米SiO：表面进行处理，用以制备超高分子量聚乙烯(PE—UHMW)／SiO：复合材料，并通过力学性能测试、射线衍射测试及扫描电子显微镜研究分析复合材料的力学性能、耐热性、结晶度、微晶尺寸、缠结点密度等。结果表明，与纯PE．UHMW相比，经过纳米SiO改性的

2、PE．UHMW材料，其微晶尺寸降低、缠结点密度增大，非结晶区与结晶区之间的应力传递增强，界面之间能量吸收能力增强，使PE．UHMW／SiO复合材料的耐热性能、韧性和刚性均得到了明显的改善。关键词：PE—UHMW；纳米改性；力学性能；微观性能中图分类号：TQ325．1文献标识码：A文章编号：1001—3539(2013)10—0030-04StudyonMicro-PropertiesofPE-UHMW／SiO2CompositeZhangWei，FengLingying，LiZhi，WuXiangyang，XuZhenhua(Research&DevelopmentCent

3、erofShanghaiResearchInstituteofChemicalIndustry，Shanghai200062，China)Abstract：ThesurfaceofSiO2nanoparticleswastreatedviathebal1millingreactionandPE．UHMW／SiO2compositeswerethusprepared．Themechanicalproperties，heatresistance，crystallinity,crystallitesize，densityofentanglementpointsweredeterm

4、inedbymechanicalproperties，XraydiffractionandSEMtest．TheresultsindicatethatcomparedwithuntreatedPE—UHMW,thecrystallitesizeofPE—UHMWmodifiedbynano—SiO2decrease，whilethenodedensityincrease．ThestresstransmissionbetweenamorphousandcrystallineregionsandtheinterfaceenergyabsorptioncapabilityofPE

5、—UHMW／SiO2compositesalsoincrease．Sotheheatresistance，toughnessandrigiditypropertiesofPE-UHMW／SiO2compositesareobviouslyimproved．Keywords：PE—UHMW；nanomodification；mechanicalproperties；microscopicproperties超高分子量聚乙烯(PE．UHMW)是分子量大于司；150万的聚乙烯，具备优异的力学性能，是一种液体石蜡：分析纯，上海化学试剂公司；新型热塑性工程塑料，它极高的分子量、高度缠

6、绕的纳米SiO：：粒径10～50nlil，南京海泰纳米公链段结构赋予其优异的力学性能。PE．UHMW的司。抗冲击性能居塑料之首，耐低温，在一80~C仍能保持1．2主要仪器及设备韧性，耐腐蚀，耐磨损且自润滑性能优异，是以塑代单螺杆挤出机：45型，L／D=25，北京化工大钢的理想材料，但PE．UHMW存在耐温性能差、硬学：度低、流动性差、拉伸强度低等缺点。笔者利用球磨微机控制电子万能试验机：CMT6104型，深圳反应对纳米粒子进行表面处理，促使纳米粒子诱导市新三思计量技术有限公司；PE—UHMW结晶，形成PE—UHMW球晶，进行了改熔体流动速率测定仪：SRSYI一1型，上海利浦

7、变材料结晶度以及微晶尺寸的研究，分析了纳米粒试验仪器厂；子对材料热变形温度、刚性和韧性的影响。电子简支梁冲击试验机：XJJD一50型，承德金1实验部分建检测仪器有限公司；1．1主要原材料热变形维卡温度测定仪：WKW-300型，长春市PE．UHMW：粘均分子量Mw：450万，上海联乐智能仪器设备有限公司；化工科技有限公司；上海市科学技术委员会项目(1lnm0501700)丙酮：分析纯，上海化学试剂公司；联系人：张炜，高级工程师，主要从事聚烯烃加工、改性工作硅烷偶联剂：KH560，分析纯，上海化学试剂公收稿日期：201