聚丙烯-空心玻璃微球復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、空心玻璃微球具有特殊的中空球形結(jié)構(gòu)、密度較小,可以通過改變其粒子大小及壁厚調(diào)節(jié)它的力學(xué)強(qiáng)度,在很多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。隨著空心玻璃微球制造技術(shù)的發(fā)展,近年來,已經(jīng)可以制得一類超硬、超高抗壓強(qiáng)度的空心玻璃微球,有望應(yīng)用于熱塑性塑料中。
　　空心玻璃微球?qū)儆跓o機(jī)材料,它與聚合物之間的相互作用不強(qiáng),相容性較差,所以對(duì)空心玻璃微球的表面處理是必要的。本文采用了一種超硬的空心玻璃微球S60HS,使用硅烷偶聯(lián)劑KH-550和增容劑PP-MAH來改

2、善填料和聚丙烯之間的相容性。通過擠出和注塑工藝,制備得到了空心玻璃微球聚丙烯復(fù)合材料,主要研究了填料填充量、表面改性方法對(duì)復(fù)合材料的形貌、密度、力學(xué)性能等的影響。結(jié)果表明,空心玻璃微球能明顯降低聚丙烯材料的密度,且絕大部分空心填料保持了完整的球形結(jié)構(gòu)。同時(shí),復(fù)合材料的黏度和加工性能沒有受到填料的加入而產(chǎn)生明顯的影響。力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果顯示,未改性的空心玻璃微球大幅度降低了材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度,對(duì)材料模量的影響不大。增容劑PP-MAH能

3、夠在一定程度上改善填料和聚合物的相容性,能夠提高材料的拉伸強(qiáng)度,并且略微提高了材料的模量,卻對(duì)材料的沖擊強(qiáng)度不利。硅烷偶聯(lián)劑改性的填料對(duì)材料的力學(xué)性能有利,能夠大幅度增加材料的模量。材料斷面的掃描電子顯微鏡照片說明了填料的改性提高了其與聚合物的相互作用,動(dòng)態(tài)力學(xué)分析的結(jié)果同樣印證了這一結(jié)論。材料的X射線衍射和掃描示差熱分析結(jié)果表明填料在一定程度上促進(jìn)了聚丙烯的結(jié)晶過程。彈性體POE的加入能夠彌補(bǔ)填料引起的沖擊強(qiáng)度損失,但是降低了材料的拉