论文摘要
作为一种应用十分广泛的通用塑料,聚丙烯（PP）具有优异的理化性能,造价低廉,可回收利用且加工性能良好,但亦存在冲击韧性较差的缺陷。为了改善这一缺陷,目前比较流行的方法是在PP中加入乙烯-辛烯共聚物（POE）、三元乙丙橡胶（EPDM）等弹性体作为增韧剂,然而弹性体的加入导致复合材料强度下降。因此,本课题选择POE作为增韧剂的同时添加了四针状氧化锌晶须（T-ZnOw）,利用其独特的立体结构以及较高的模量和强度来改善复合材料的力学性能。本课题用熔融共混挤出法制备了PP/POE/T-ZnOw三元复合材料;并使用差示扫描量热仪（DSC）、毛细管流变仪、扫描电子显微镜（SEM）等研究了复合材料的结晶行为、流变行为和力学性能等。力学性能的研究结果表明:相比硅烷偶联剂KH-550表面处理过的T-ZnOw,经KH-570表面处理过的T-ZnOw可以在一定程度上提高三元复合材料的冲击韧性和拉伸强度。而经KH-550表面处理过的T-ZnOw在3份时对复合材料的断裂伸长率有十分明显的提升。等温结晶的研究结果表明:Avrami方程可以很好地描述PP及其复合材料的等温结晶动力学。POE和T-ZnOw在基体中有诱导成核的作用,增大了基体的结晶速率。PP及其复合材料的晶体生长方式为三维球晶生长和二维盘状生长并存。非等温结晶的研究结果表明:Ozawa理论不适用于描述PP及其复合材料的非等温结晶过程,而Jeziorny法和Mo法能很好地处理此过程。T-ZnOw的加入不仅提高了复合材料的结晶速率,而且改变了基体的成核和晶体生长规律。Hoffman-Lauritzen理论及其推论的结果表明,T-ZnOw的加入提高了垂直于分子链方向的折叠自由能和所对应结晶温度时的结晶活化能。流变行为的研究结果表明:PP及其复合材料均为假塑性流体。POE的加入使材料的表观黏度对剪切速率的敏感性增大。在PP/POE/T-ZnOw体系中随着T-ZnOw含量的上升,体系表观黏度呈现先增大后减小的趋势。相同温度和剪切速率下,黏流活化能随着POE的加入而变小,少量的T-ZnOw的加入使得黏流活化能进一步变小,而继续添加T-ZnOw,黏流活化能变大。
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标签：聚丙烯论文; 乙烯辛烯共聚物论文; 四针状氧化锌晶须论文; 复合材料论文;