HGB和POE增強增韌PP泡沫復合材料的制備與性能研究.pdf

1、綠色環(huán)保的聚丙烯(PP)泡沫具有優(yōu)良的耐熱性、環(huán)境適應性和力學性能高等綜合性能，廣泛應用于汽車、航空等眾多領域，其研發(fā)受到國內(nèi)外的廣泛重視。本論文采用型內(nèi)二次發(fā)泡工藝以PP泡沫為研究對象，利用SEM、FT-IR、電子萬能試驗機和圖像分析軟件等現(xiàn)代測試手段和相應制備技術，系統(tǒng)地研究了中空玻璃微珠(HGB)、彈性體及界面相容劑對PP泡沫復合材料的發(fā)泡效果、界面結構和力學性能的影響，揭示了增強、增韌 PP泡沫復合材料的機理并優(yōu)化了配方。

2、>　　發(fā)泡效果分析表明，HGB的引入提高了PP/HGB共混體系的熔體粘度，增加了形核點，能顯著改善發(fā)泡效果，泡孔平均直徑從946μm降低到了568μm，泡孔密度提高了5倍；適當?shù)目刂凭巯N彈性體(POE)的質(zhì)量分數(shù)，可制備出平均泡孔直徑約為516μm泡孔密度為6500cells cm-1的PP/HGB/POE的三元泡沫復合材料。適量的界面相容劑PP-g-MAH和POE-g-MAH的引入均促進了PP/HGB二元體系形成良好泡孔結構，同時改

3、善孔徑分布的均勻性。
　　界面性能研究表明，HGB經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑表面預處理后顯著降低了其與PP之間的界面張力，促進兩者潤濕并改善HGB在基體中的分散性，且相容劑的引入通過MAH基團與硅烷偶聯(lián)劑所帶氨基之間的界面化學反應，在HGB與基體之間的界面形成了化學鍵合，并在PP/HGB體系中觀察到POE-g-MAH粒子在HGB的表面形成了顆粒粘附結構，顯著增強了兩者的界面性能。
　　力學性能測試表明，添加HGB能顯著提高PP/HGB泡沫

4、復合材料力學性能，當HGB的質(zhì)量分數(shù)為15％時，HGB/PP泡沫復合材料的力學性能最佳，其沖擊韌度、抗彎強度和壓縮強度分別提高了104%、89.8%和180%；隨著POE的引入，PP/HGB/POE泡沫復合材料的沖擊韌性大幅提高(增幅2.4倍)，但抗彎強度和壓縮強度會有所下降。研究發(fā)現(xiàn)，PP-g-MAH和POE-g-MAH對PP/HGB泡沫復合材料的力學性能影響不同，前者有利于提高材料的抗彎強度和壓縮強度(增幅為56.6%和39.8%)