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复合材料增韧聚合物的增韧摘要:本文是一篇关于聚合物实现既增韧的综述,方法及其机理,并讨论了聚台物实现增韧的条件。介绍几近年来增韧的几种材料。聚合物作为结构材料,强度和韧性是两个重要的力学性能。塑料改性中增韧一直是高分子材料科学研究的重要内容,但一般情况下,增韧和增强往往是相互矛盾。增韧塑料其韧性、冲击性能提高,但材料的强度和刚度下降;而在增强塑料中,又通常导致韧性、冲击强度的降低。因此,如何获得既增强又增韧的综合性能优良的高分子材料,是高分子材料科学研究中的热门课题。 ,因其具有密度小,价格低,无毒性,加工性能优良,耐腐蚀,透明性好,耐用力龟裂及耐化学药品性较佳等,被广泛的应用于化工,机械,汽车,日用品等各个领域,在制品领域中所占的市场份额越来越大,但是由于PP分子链中甲基的存在,使分子链柔顺性下降,因而结晶度高、晶粒粗大,表现出成型收缩率大,脆性高,而韧性差是其较为严重的缺陷之一,这就限制了PP的应用。在中国,有些通用PP树脂产量较大,而高档PP树脂则较少,如耐冲击型1330只占5%,国内需求量较大的树脂如洗衣机PP专用料、双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)专用料产量不过5~6万t,其余几乎全部依赖进口。为满足使用要求,提高PP的韧性迫在眉睫[1]。国内外生产状况及工程应用为提高PP综合性能,国外一般采用反应釜共聚合、共混料的方法,即在反应釜中进行丙烯、乙烯等的共聚合,同时进行PP与乙丙橡胶(EPR)等的共混。这种方法生产的专用料性能优异,但生产技术要求较高,国内尚未实现[2]。国内大都采用EPDM(三元乙丙橡胶)、EPR等作为增韧剂,对PP进行增韧改性。EPDM虽然能有效地增韧PP,但也存在许多缺点:虽然冲击强度得到了提高,但是拉伸强度、弯曲模量、热变形温度等性能下降很大,且用量较高,成本高。[3~5] 2、高分子复合材料配方设计配方设计以聚丙烯、SBS为主体材料,以碳酸钙为填充剂,以乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐为相容剂,通过采用熔融混合挤出得PP/SBS/CaCO3复合材料。通过对PP/SBS/CaCO3复合材料的力学性能、流动性能、耐热性、热性能进行测试和分析,观察SBS、CaCO3用量对PP/SBS/CaCO3复合材料的力学性能、流动性能、耐热性、热性能的影响规律,为PP/SBS/CaCO3复合材料的制备与应用奠定基础。基本原料聚丙烯(PP),F401,齐鲁石油化工公司;纳米CaCO3,山西晋城兰花华明纳米材料有限公司;石蜡,市售;EVA,SBSTPE-475E注塑级,台湾橡塑。 S代表苯乙烯,B代表丁二烯,SBS就是采用自由基聚合生产的嵌段共聚物形式的丁苯橡胶。聚合物两端为苯乙烯聚合物链段,中间为丁二烯聚合物链段,形成ABA型的三嵌段共聚物。而SBS橡胶通常是指对SBS进行加氢处理后的SBS,通过加氢处理消除了聚丁二烯嵌段中的双键,使SBS橡胶具有了良好的抗氧化能力。 SBS具有高弹性,耐低温等特性,同时它兼具硫化橡胶和热塑性的优良性能,可以较好的增韧PP,有关研究表明:当SBS的含量较低时,SBS作为分散相,它在连续相PP中形成“海岛”结构,此结构对PP的增韧起到了很重要的作用,它的突出优点是在较大幅度提高PP韧性的同时,其模量和强度下降不多,耐热性变化不大,这些优异的特性与其两相结构有密切关系。连续相PP起到了保持整体材料模量,强度和玻璃化温度不至于过多下降的作用,而分散相胶粒却能帮助和吸收能量[6]。纳米碳酸钙的性质纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙。标准的名称即超细碳酸钙。纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。可改善塑料母料的流变性,提高其成型性。用作塑料填料具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,同时还赋予塑料滞热性。纳米碳酸钙用于油墨产品中体现出了优异的分SBS的性质散性和透明性和极好的光泽、及优异的油墨吸收性和高干燥性。纳米碳酸钙在树脂型油墨中作油墨填料,具有稳定性好,光泽度高,。在这个实验中,由于纳米级CaCO3粒径很小,比表面积很大,与PP复合时,会产生很大的界面相互作用,使无机粒子的刚性、热稳定性、尺寸稳定性与塑料的韧性、介电性、加工性等有机结合起来,得到综合性能优良的复合材料[7]。其增韧机理在于纳米CaCO3粒子的加入使基体的剪切力连续不断地分解弹性体粒子,导致弹性体粒径变小,分散性更加均匀和对基体的增韧作用增强;弹性体同时也给基体提供了很高的内在韧性,使CaCO3能有效的增韧聚合物基体,进而与纳米CaCO3粒子产生协同增韧作用。乙烯-醋酸乙烯酯 EVA是乙烯醋酸乙烯酯共聚物,它是由乙烯和乙酸乙烯共聚而制得,英文名称为:Ethyle