高分子表面材料改性課程論文-納米粒子增韌聚氯乙烯研究新進(jìn)展-文庫吧
2025-05-18 12:48 本頁面
【正文】 認(rèn)為，復(fù)合改性劑中納米碳酸鈣和丁苯橡膠形成的 50nm米碳酸鈣粒子包藏于丁苯橡膠顆粒的結(jié)構(gòu)內(nèi)。據(jù)此可知，當(dāng)復(fù)合改性劑中納米碳酸鈣和丁苯橡膠的的質(zhì)量比為 7:3 苯橡膠相剛好對納米碳酸鈣粒子進(jìn)行有效包覆，實(shí)現(xiàn)橡膠彈性體和納米粒子的協(xié)同增韌 [7]。 /納米碳酸鈣復(fù)合增韌 PVC 的研究 馬治軍，楊景輝 [8]備了復(fù)合增韌改性劑聚丙烯酸酯 /納米 CaCO3 ( PAC) ，并將其用于硬質(zhì)聚氯乙烯 ( PVC) 中， （觀察 表 1）加復(fù)合改性劑 PAC后，其缺口沖擊強(qiáng)度大幅度提高，并且添加 10 份達(dá)到最大值 88. 64kJ /m2，較添加未改性納米 CaCO3 的 PVC 復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度提高了 7 倍多。彎曲模量隨PAC 添加量的增加明顯增大，拉伸強(qiáng)度僅稍微降低，說明 PAC 能較好分散在PVC 基體材料中，既起到較好的增韌效果，又起到一定的補(bǔ)強(qiáng)作用。這是由于PMMA 與 PVC 溶解度參數(shù)相同，二者具有較好的相容性。納米 CaCO3 表面包覆有一定含量的 PMMA，有效地改善了 PVC 基體與納米 CaCO3 之間的相容性，而且聚丙烯酸酯聚合物中含有一定量的柔性單體聚丙烯酸丁酯，其在 CaCO3 粒子與基體間形成過渡層，利于能量吸收，而納米 CaCO3 為剛性粒子，其添加提高了復(fù)合 材料的剛性和硬度。 三． 炭黑填充增韌 PVC 導(dǎo)電炭黑是一種永久性抗靜電劑 , 添加后材料不會因水 洗、磨損等原因在長期使用中喪失抗靜電性能。炭黑還具有高的比表面積和高的表面能 , 能吸收潤滑劑 , 與 PVC 界面結(jié)合良好。炭黑的填充還能使 PVC 的熔體粘度大大提高。 陳克正、張言波等 [10]研究了納米導(dǎo)電纖維 ( nanoF) 和華光炭黑 (HGCB) 填充硬質(zhì) PVC 復(fù)合材料的電性能以及溫度對復(fù)合材料體積電阻率的影響及伏安特性 , 發(fā)現(xiàn)隨填料用量的增加 , 材料的電阻率逐漸降低。當(dāng) nanoF、 HGCB 的填充量分別達(dá)到 10 份時 , 電阻率急劇下降。這說明 此時導(dǎo)電填料在 PVC 基體中已基本形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò) , 填充量繼續(xù)增加電阻率下降不大。 nanoF 填充 PVC 復(fù)合材料特性曲線均呈直線性 , 即其伏安特性為歐姆性 , 而 HGCB 填充 PVC 復(fù)合材料特性曲線偏離歐姆 性。 四． SiO2 增韌改性 PVC 為了改善 PVC 糊的流變性能及存放性能 , 陳興明等 [11] 采用納米級 SiO2 填充到 PVC糊中 , 當(dāng)其用量達(dá)到一定值 (12份 ) 時可以賦予 PVC 糊以明顯的切力變稀性能 , 而普通超細(xì) SiO2 則不能給予 PVC 糊以明顯切力變稀性能。填充納米級SiO2 的 PVC 糊 , 其切力變稀性能可持久地保持 , 而填充普通超細(xì) SiO2的 PVC 糊 , 其切力變稀性能不能持久保持。 納米粒子復(fù)合 ACR 改性聚氯乙烯 王銳蘭、王銳剛等 [12]采用納米 SiO2 粒子作為種子進(jìn)行聚丙烯酸酯的原位乳液聚合 , 用此種聚丙烯酸酯復(fù)合物和 PVC 樹脂共混 , 結(jié)果用偶聯(lián)劑 MAPS預(yù)包覆納米 SiO2 再進(jìn)行原位聚合的 ACR, 如表 2 所示 , 當(dāng) SiO2 含量為 10%時的 ACR 作PVC 的改性劑 ,有最高的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度 ( 即破碎率最低 ) , 具有優(yōu)良的力學(xué)性能。 納米 SiO2包覆 HMPC 接枝共聚 宇海銀 [13] 等研究發(fā)現(xiàn) , SiO2 經(jīng) SDS 預(yù)處理后包 覆羥丙基甲基纖維素( HMPC) , 并接枝 PMMA, 隨著 SiO2 /HPMCPMMA、 TiO2/HPMCPMMA、 ZnO/HPMC PMMA 含量的增加 , 沖擊強(qiáng)度隨之提高。當(dāng)復(fù)合粒 子含量分別為 10% 、 10% 、20% 左右時 , 沖擊強(qiáng)度達(dá) 到最大值 6 6 68kJ/ m2。這比純 PVC 的沖擊強(qiáng)度 52kJ/ m2 分別提高了 、 2 31% 。 納米 SiO2添加量對復(fù)合材料性能的影響 田滿紅、郭少云 [14] 通過超聲波、振磨等方法對 納米粒子進(jìn)行表面處理 , 以促進(jìn)納米粒子在基體中 的均勻分散 , 大幅度提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性。 當(dāng)納米SiO2 的添加量為 3% 時 , 復(fù)合材料的綜合力 學(xué)性能最好 , 其拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和楊氏模量均有 較大的提高。振磨處理時間對納米粒子改善復(fù)合材料性能也有影響。處理 6h 時改善復(fù)合材料的 沖擊 性能效果最好。 /納米二氧化硅協(xié)同改性 聚氯乙烯及其力學(xué)性能 王士財、張曉東 [15]等 用聚氨酯 ( PU )彈性體 /納米 SiO2 復(fù)合材料協(xié)同改性聚氯乙烯 ( PVC ), 用反應(yīng)擠出一步法成型工藝制備了 PU 彈性體 /納米 SiO2 /PVC復(fù)合材料 , 對擠出速率和溫度進(jìn)行了考察 , 并對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響因素進(jìn)行了研究。結(jié)果表明 , 制備該復(fù)合材料的最佳工藝條件是螺桿轉(zhuǎn)速為 40~ 50 r/m in、擠出機(jī)均化段溫度為 180~ 190 ℃ 。 用分散于液化二異氰酸酯中的納米SiO2 制備的復(fù)合材料的性能優(yōu)于用分散于聚醚二元醇中的納米 SiO2。PU 彈性體和納米 SiO2 能協(xié)同增韌 PVC, 兩者質(zhì) 量比為 5/1時增韌改性的效果最佳。當(dāng) PU 彈性體 /納米 SiO2 /PVC (質(zhì)量比 )為 5/1/20 時 , 復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最優(yōu) , 沖擊強(qiáng)度達(dá)到 kJ/m2, 拉伸強(qiáng)度為 。
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