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1、复合材料学报第21卷第4期8月2004年ACTAMATERIAECOMPOSITAESINICAVol.21No.4August2004文章编号:1000-3851(2004)04-0067-04纳米CaCO3/EPR/PP复合材料性能与结构研究11,*22王文一,王国全,陈建峰,曾晓飞(1.北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;2.北京化工大学教育部超重力工程研究中心,北京100029)摘要:采用双辊混炼和挤出制样的方法制备了纳米CaCO3/EPR/PP复合材料。通过PCM、TEM及力学性能测试研究了复合材料的力学性能及EPR和CaCO3粒子的分散状况。在纳米CaCO3/EP
2、R/PP复合体系中,纳米CaCO3粒子的加入,不但使冲击强度显著提高,而且使弯曲弹性模量显著提高。纳米CaCO3粒子的增韧机理在于纳米CaCO3粒子的加入使弹性体EPR的分散更加均匀,EPR颗粒的粒径变小,进而与纳米CaCO3粒子产生协同增韧的作用。关键词:聚丙烯;纳米CaCO3;EPR;增韧;复合材料中图分类号:TB332;TQ32文献标识码:ASTUDYONCOMPOSITEOFNANO-CaCO3/EPR/POLYPROPYLENE11,*22WANGWenyi,WANGGuoquan,CHENJianfeng,ZENGXiaofei(1.InstituteofMaterialSci
3、enceandEngineering,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China;2.ResearchCenteroftheMinistryofEducationforHighGravityEngineeringandTechnology,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)Abstract:Nano-CaCO3/EPR/PPcompositewaspreparedbythetwo-rollmillandextruder.Themechan
4、icalpropertiesofthecompositeandthedispersionofEPRandNano-CaCO3wereinvestigatedbymeansofPCM,TEMandmechanicaltest.Theresultsshowthatnotonlytheimpactpropertybutalsothebendingmodulusofthesystemhavebeenevidentlyincreasedbyaddingnano-CaCO3.Thetougheningmechanismofthenano-CaCO3isduetothefactthattheadditi
5、onofnano-CaCO3particlesmakestheEPRwell-distributedandtheEPRparticlesizesmall,leadingtothecooperativetougheningbythereactionbetweenthesmallerEPRparticlesandthenano-CaCO3particles.Keywords:polypropylene;nano-CaCO3;EPR;toughening;composite聚丙烯(PP)是重要的通用塑料。由于PP冲击研究中心研制的纳米CaCO3,根据刚性粒子增韧理[1]强度较低,其增韧改性研究一
6、直备受重视。传统的论,要达到较好的增韧效果,一般要求基体树脂本[10]方法是弹性体增韧,采用如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚身要有一定的基础韧性,因此选择了对纳米物(SBS)、乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶CaCO3/EPR/PP复合材料体系进行研究。纳米[2](EPDM)等弹性体来进行增韧。弹性体增韧方法CaCO3的加入,可使PP的韧性和刚性同时提高。虽能得到较好的韧性,但材料的刚性、强度等均有[3]不同程度的下降。近年来,国内外开始了关于用纳1实验部分米级无机粒子改性各种聚合物的基础理论和应用的1.1原料研究,其中包括用蒙脱土、SiO2、TiO2、CaCO3等聚丙烯(PP),粒料,牌号:19
7、47和4220,北[4～9]纳米粒子填充聚丙烯的研究。京燕山石化公司产品;乙丙橡胶(EPR),牌号:EP-本研究中采用北京化工大学教育部超重力工程02P和EP-07P,新加坡纳米材料科技公司提供;纳收稿日期:2003-06-18;收修改稿日期:2003-08-28基金项目:国家“十五”重大科技攻关项目(2002-CC-01);教育部重大科技研究基金项目(重大0202)通讯作者:王国全,硕士,研究员,从事聚合物纳米复合材料
