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-在線瀏覽
2024-08-03 12:48本頁面
【正文】 Ｃ 納米復(fù)合材料簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度 Li等 ［ 17］ 采用震動(dòng)磨的固態(tài)剪切混合技術(shù)制備了 PVC/高嶺土納米復(fù)合材料 。 PVC和高嶺土經(jīng)震動(dòng)磨處理后加工制備的復(fù)合材料中 ，PVC和片條狀高嶺土互相穿插 ， 高嶺土在 PVC基體中形成均一的分散 ， 對(duì) PVC基體起到了較好的增強(qiáng)增韌效果 。 一種方法為先將 PVC和 ABS在 170℃熔融混合 5min， 再將黏土加入共混物中混合 7min； 另一種方法是先將 ABS和黏 土在 170℃ 熔融混合 5min， 再將 PVC加入共混物中混合 7min。 六． “ 核 － 殼 ” 納米粒子對(duì) PVC的增韌 將聚酯增塑劑分子通過化學(xué)反應(yīng)或物理作用固定在無機(jī)粒子表面形成“核－殼”結(jié)構(gòu)的粒子，將這種粒子與ＰＶＣ復(fù)合，一方面可限制增塑劑的遷移，另一方面可提高無機(jī)粒子的分散性，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)增塑、增強(qiáng)、增韌和提高耐熱性的目的。 Chen 等 ［ 20］ 通過乳液聚合在交聯(lián)苯乙烯－共丁二烯核上接枝聚苯乙烯和聚丙烯酸丁酯（ PBA）合成了一種新穎的“核－殼”改性劑（ MOD），并對(duì)其增韌 PVC進(jìn)行了研究。 Yin 等 [21]首先對(duì)埃洛石 ?高嶺土和二氧化硅納米 填料進(jìn)行表面改性 ,再嫁接上聚己二酸丁二醇酯 (PBA)合成了 “ 核 殼 ” 納米粒子增塑劑 ,并將其混入 PVC 中制備了出高強(qiáng)度和韌性的復(fù)合材料 ?結(jié)果表 明 ,相比于未改性的納米填料 ,用改性的納米填料制備的 PVC/“ 核 殼 ” 納米粒子的強(qiáng)度和韌性都有顯著提高 ?當(dāng)“核 殼 ”納米粒子的含量均為 5%時(shí) ,用未改性的埃洛石 ?高嶺土和二氧化硅納米粒子嫁接PBA得到的 “ 核 殼 ” 納米粒子改性 PVC制備的 PVC/“ 核 殼 ” 納米粒子的斷裂伸長率分別為 5%?5%和 7%。 楊中文等 [22]將硅灰石經(jīng)硬脂酸稀土改性后 ,用于填充 PVCU 給水管材 ,并對(duì)管材性能進(jìn)行分析 ,結(jié)果表明 ,改性硅灰石可以提高管材的落錘沖擊強(qiáng)度及拉伸強(qiáng)度 ,當(dāng)粒徑在 3μm 左右的硅灰石 ,質(zhì)量份數(shù)為 25 份時(shí) ,落錘沖擊強(qiáng)度達(dá)到 1%?同時(shí)還使管材的維 卡軟化溫度提高到 ℃, 縱向回縮率降低至 %,且硅灰石粒徑越小提高越顯著 ? 程博等 [23]利用超聲作用制備納米石墨微片 (nanoGs),并采用混酸對(duì)其進(jìn)行表面活化 ,最后通過熔融共混法制備 PVC/nanoGs 復(fù)合材料 ?通過傅里葉紅外 光譜和 SEM 對(duì) nanoGs的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征 ,研究了 nanoGs對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)電性能和力學(xué)性能的影響 ?結(jié) 果表明 ,隨著 nanoGs 含量升高 ,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度及缺口沖擊強(qiáng)度均先升高后降低 ,nanoGs 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1%時(shí) ,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度及缺口沖擊強(qiáng)度均達(dá)到最大值 ,相比純 PVC 分別升高約 14%和 38%? 凹凸棒土是一種以含水富鎂硅酸鹽為主的黏土礦 ,具有特殊纖維狀晶體型態(tài)的層鏈狀過渡結(jié)構(gòu) ?但 是凹凸棒土與樹脂基體的結(jié)合并不好 ,當(dāng)材料受到外力時(shí)表現(xiàn)出脫黏現(xiàn)象 ?所以要將納米凹凸棒土進(jìn)行改 性 ,改性后的納米凹凸棒土填充到 PVC 基體中 ,能顯著改善其力學(xué)性能 ? 鄭祥等 [24]用鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)凹凸棒土進(jìn)行表面改性 ,并研究了經(jīng)表面處理和未經(jīng)表面處理的凹凸棒土對(duì) PVC/ABS 復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 ,用 SEM 觀察了PVC/ABS復(fù)合材料的沖擊斷面微觀形貌和凹凸棒土的分散情況 ?從圖 3可以看出 ,經(jīng)表面處理的凹凸棒土添加到 PVC/ABS 復(fù)合材料中缺口沖擊強(qiáng)度要好于未改性的 ,添加 10 份經(jīng)表面處理的凹凸棒土可以使復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度提高到。國內(nèi)專家對(duì)納米粒子（最為廣泛的是 CaCO3）對(duì) PVC的彈性體增韌改性機(jī)理、有機(jī)剛性粒子增韌機(jī)理 、無機(jī)剛性栗子增韌機(jī)理、纖維狀填料增韌機(jī)理都有深厚的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其增韌機(jī)理是納米粒子的存在產(chǎn)生了應(yīng)力集中效應(yīng)，引發(fā)周圍樹脂產(chǎn)生微開裂，吸收一定的變形功；納米粒子在樹脂中還可以起到阻止、 鈍化裂紋的作用，最終阻止裂紋 不致發(fā)展為破壞性開裂；由于納米粒子與基體樹脂接觸面積大，材料受沖擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的微開裂而 吸收更多的沖擊能。 參考文獻(xiàn)： [1] 張瓊方 ,張教強(qiáng) ,國際英 .納米粒子增韌聚氯乙烯研究新進(jìn)展 [J].玻璃鋼 /復(fù)合材料 ,2021,(1). [2] 魏剛 ,黃銳 ,宋波等 . CPE 包覆納米 CaCO3 對(duì) PVC/ 納米 CaCO3 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響 [J].中國塑料 ， 2021,17(4)： 3538. [3] 熊傳溪 ,王濤 , 董麗杰等 .納米晶 PVC 在 PVC/ CaCO3 復(fù)合材料中的作用 [J]中國塑料 , 2021, 17( 7)： 1519. [4] 余劍英 ,.納米 CaCO_3 對(duì) CPE/ACR 共混增韌 PVC 力學(xué)性能的影響 [J]. 高分子材料科學(xué)與工程 ,2021,(1). [5] 賈德民 ,羅遠(yuǎn)芳 ,張欣釗 ,程镕時(shí) ,. 復(fù)合改性納米碳酸鈣／ CPE 對(duì) PVC 的協(xié)同增韌增強(qiáng) [J]. 塑料工業(yè) ,2021,(S1). [6] 達(dá) ,陳雪梅 ,. 納米碳酸鈣填充型粉末丁苯橡膠增韌改性聚氯乙烯 [J]. 機(jī)械工程材料 ,2021,(5). [7] 高光濤 ,張勇 ,.改性納米碳酸鈣增韌 PVC 研究 [J]. 塑料工業(yè) ,2021,(1). [8] 馬治軍 ,楊景輝 ,吳秋芳 ,. 聚丙烯酸酯 /納
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