纳米CaCO3/弹性体/PP三元复合材料的研究

纳米CaCO3/弹性体/PP三元复合材料的研究

论文摘要

本论文主要研究了纳米CaCO3/弹性体/PP三元复合材料的力学性能、结构形态、流变性能和结晶性能,并初步探讨了纳米CaCO3与弹性体之间的协同增韧机理。 本文的主要工作包括:通过对复合材料冲击强度、拉伸强度、弯曲弹性模量的测定探讨了CaCO3对PP复合材料力学性能的影响;通过相差显微镜、透射电镜(TEM)研究了纳米CaCO3对弹性体在基体中的分散状况的影响;通过透射电镜(TEM)观察了纳米CaCO3和弹性体在基体中的分散状况;通过Brabender流变仪研究了纳米CaCO3对PP复合体系流变性能的影响;通过偏光显微镜、DSC的测试及分析,研究了纳米CaCO3对PP复合材料结晶性能的影响;初步探讨了纳米CaCO3与弹性体之间的协同增韧机理;讨论了纳米CaCO3粉体的表面特性对PP复合材料力学性能的影响。 本论文的结论是:在PP复合体系中加入纳米CaCO3在不降低甚至提高复合材料拉伸强度的前提下,可以显著提高复合材料的冲击强度和弯曲弹性模量,达到了其他改性方法不能达到的效果;纳米CaCO3粉体浸润速度较大的,相应制得的纳米PP复合材料的力学性能也较好;微观结构的观察及分析表明,纳米CaCO3和弹性体在基体中呈独立分散状态,纳米CaCO3达到纳米级分散;在PP/SBS、PP/EPO复合体系

论文目录

  • 第一章 文献综述
  • 1.1 引言
  • 1.2 聚合物纳米复合材料的制备方法及特点分析
  • 1.2.1 溶胶-凝胶法(Sol-Gel)
  • 1.2.2 插层复合法
  • 1.2.3 共混法
  • 1.2.4 原位合成法(In Situ. Synthesize)
  • 1.2.5 母料法
  • 1.3 聚合物基纳米复合材料研究进展概述
  • 1.3.1 聚合物/层状无机盐类
  • 2'>1.3.2 聚合物/纳米SiO2
  • 3'>1.3.3 聚合物/纳米CaCO3
  • 1.3.4 聚合物/纳米微粒/弹性体多相体系
  • 1.3.5 刚性粒子增韧机理的研究
  • 1.3.6 刚性无机颗粒与弹性体协同增韧聚合物
  • 1.4 发展趋势展望
  • 1.5 聚丙烯树脂
  • 1.6 聚丙烯的增韧改性
  • 1.7 论文选题的目的和意义
  • 1.7.1 技术方案
  • 1.7.2 实施方案所需条件
  • 1.7.3 存在的主要问题
  • 1.7.4 预期成果
  • 第二章 原料与设备及实验方法
  • 2.1 主要原料
  • 2.2 实验设备及测试仪器
  • 2.3 样品制备方法
  • 2.4 测试方法及标准
  • 2.4.1 冲击强度
  • 2.4.2 拉伸强度
  • 2.4.3 弯曲弹性模量
  • 2.4.4 弹性体分散状况观察
  • 2.4.5 复合材料晶粒大小观察
  • 2.4.6 材料的结晶性能
  • 3分散状况观察'>2.4.7 弹性体及纳米CaCO3分散状况观察
  • 3表面活性物含量的测定'>2.4.8 纳米OaCO3表面活性物含量的测定
  • 3粉体浸润性能的测定'>2.4.9 纳米OaCO3粉体浸润性能的测定
  • 2.5 挤出机加工温度
  • 2.5.1 双螺杆加工温度
  • 2.5.2 单螺杆加工温度
  • 第三章 实实验结果及分析
  • 3.1 引言
  • 3的粉体性能及其对PP复合材料力学性能的影响'>3.2 纳米CaCO3的粉体性能及其对PP复合材料力学性能的影响
  • 3的粉体性能'>3.2.1 纳米CaCO3的粉体性能
  • 3的颗粒形态'>3.2.1.1 纳米CaCO3的颗粒形态
  • 3粉体的浸润性能'>3.2.1.2 纳米CaCO3粉体的浸润性能
  • 3的表面特性的比较'>3.2.1.3 不同纳米CaCO3的表面特性的比较
  • 3粉体性能对PP复合材料力学性能的影响'>3.2.2 纳米CaCO3粉体性能对PP复合材料力学性能的影响
  • 3品种的选择'>3.2.3 纳米CaCO3品种的选择
  • 3.3 PP复合材料的力学性能
  • 3.3.1 抗冲击性能
  • 3/PP复合材料的抗冲击性能'>3.3.1.1 纳米CaCO3/PP复合材料的抗冲击性能
  • 3/EPDM/PP复合材料的抗冲击性能'>3.3.1.2 纳米CaCO3/EPDM/PP复合材料的抗冲击性能
  • 3/EPO/PP复合材料的抗冲击性能'>3.3.1.3 纳米CaCO3/EPO/PP复合材料的抗冲击性能
  • 3/SBS/PP复合材料的抗冲击性能'>3.3.1.4 纳米CaCO3/SBS/PP复合材料的抗冲击性能
  • 3与PP及不同弹性体复合体系的抗冲击性能对比分析'>3.3.1.5 纳米CaCO3与PP及不同弹性体复合体系的抗冲击性能对比分析
  • 3.3.2 其他力学性能
  • 3.3.2.1 弯曲弹性模量
  • 3/EPO/PP复合材料的弯曲弹性模量'>3.3.2.1.1 纳米CaCO3/EPO/PP复合材料的弯曲弹性模量
  • 3/SBS/PP复合材料的弯曲弹性模量'>3.3.2.1.2 纳米CaCO3/SBS/PP复合材料的弯曲弹性模量
  • 3.3.2.1 拉伸强度
  • 3/EPO/PP复合材料的拉伸强度'>3.3.2.1.1 纳米CaCO3/EPO/PP复合材料的拉伸强度
  • 3/SBS/PP复合材料的拉伸强度'>3.3.2.1.1 纳米CaCO3/SBS/PP复合材料的拉伸强度
  • 3与PP及不同弹性体的复合体系的力学性能综合分析'>3.3.3 纳米CaCO3与PP及不同弹性体的复合体系的力学性能综合分析
  • 3.4 PP复合材料的结构形态
  • 3/PP复合材料的结构形态'>3.4.1 纳米CaCO3/PP复合材料的结构形态
  • 3在纳米CaCO3/EPO/PP体系中的分散状况'>3.4.2 纳米CaCO3在纳米CaCO3/EPO/PP体系中的分散状况
  • 3/EPO/PP复合材料的结构形态'>3.4.3 纳米CaCO3/EPO/PP复合材料的结构形态
  • 3/SBS/PP复合材料的结构形态'>3.4.4 纳米CaCO3/SBS/PP复合材料的结构形态
  • 3对弹性体SBS的分散的影响'>3.4.4.1 纳米CaCO3对弹性体SBS的分散的影响
  • 3和弹性体SBS在基体PP中的分散状况'>3.4.4.2 纳米CaCO3和弹性体SBS在基体PP中的分散状况
  • 3与PP及不同弹性体的复合体系形态结构综合分析'>3.4.5 纳米CaCO3与PP及不同弹性体的复合体系形态结构综合分析
  • 3.5 PP复合体系的流变性能
  • 3/PP复合体系的流变性能'>3.5.1 纳米CaCO3/PP复合体系的流变性能
  • 3/EPO/PP复合体系的流变性能'>3.5.2 纳米CaCO3/EPO/PP复合体系的流变性能
  • 3/SBS/PP复合体系的流变性能'>3.5.3 纳米CaCO3/SBS/PP复合体系的流变性能
  • 3/EPDM/PP复合体系的流变性能'>3.5.4 纳米CaCO3/EPDM/PP复合体系的流变性能
  • 3.6 PP复合材料的结晶性能
  • 3对晶粒大小的影响'>3.6.1 纳米CaCO3对晶粒大小的影响
  • 3.6.2 PP复合体系的DSC分析
  • 3在PP复合材料中的增韧机理探讨'>3.7 纳米CaCO3在PP复合材料中的增韧机理探讨
  • 3.8 加工工艺对复合材料力学性能的影响初探
  • 第四章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 发表及被接收论文目录
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