PP-納米TiO2復合材料的結晶行為和力學性能研究.pdf

1、首先用鈦酸酯偶聯(lián)劑對納米TiO2進行了濕法改性，運用傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)表征了改性前后納米TiO2粉體的表面特征。通過熔融共混法制備了PP/納米TiO2復合材料。通過透射電鏡(TEM)、力學性能測試、偏光顯微鏡(POM)、差示掃描量熱儀(DSC)，和廣角X射線衍射(WAXD)對PP/納米TiO2復合材料的納米粒子分散性、晶體形貌和非等溫結晶行為進行了研究。
　　結果表明：納米TiO2表面以有機化并以納米級均勻分散于PP基

2、體中；納米TiO2對PP既增強又增韌，當納米TiO2含量2％時，PP/納米TiO2復合材料的力學性能最好，抗拉強度提高了14％，沖擊韌性提高60％；130℃冷卻和室溫冷卻時，納米TiO2改性PP的晶粒比純PP的細，并且隨著納米TiO2含量的增加改性PP晶粒尺寸先減小后增大且2％納米TiO2含量時晶粒最細；納米TiO2可提高PP的結晶溫度14℃，表明納米TiO2在PP結晶過程中具有異相成核劑的作用，同時納米TiO2能夠提高PP結晶度和加速

3、PP結晶。
　　同一組分F(T)值隨著相對結晶度的增加而增大，相對結晶度相同時，PP/納米TiO2復合材料的F(T)值比純PP的小；結晶活化能△E值和WAXD分析結果不僅揭示了聚丙烯分子鏈與鈦酸酯偶聯(lián)劑之間的纏結而且佐證了β晶形成機理。
　　將PP/納米TiO2母粒進行微波輻照，然后經二次熔融擠出制備了微波輻照PP/納米TiO2復合材料。通過力學性能測試、掃描電子顯微鏡（SEM）觀測、差式掃描量熱儀（DSC）和偏光顯微鏡（P

4、OM）測試，對微波輻照前后PP/納米TiO2復合材料的力學性能和結晶行為進行了研究。
　　結果表明：微波輻照后，PP/納米TiO2復合材料的沖擊韌性、抗拉強度和彎曲模量基本保持，但斷裂伸長率提高了100％，主要是復合材料的拉伸斷裂方式發(fā)生了改變，這歸因于復合材料塑性的增加；復合材料的結晶起始溫度和結晶溫度明顯降低，分別下降了2.26℃和2.23℃，結晶度提高了20％，結晶速率基本不變；微波輻照前后復合材料的非等溫結晶動力學參數(shù)F(