聚丙烯的增強(qiáng)、阻燃及透明化.pdf

1、聚丙烯(PP)是一種發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛的熱塑性通用塑料，在電氣、汽車、建筑、農(nóng)業(yè)等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。但PP存在強(qiáng)度低、低溫脆性、易燃燒等缺點(diǎn)，其應(yīng)用范圍受限。因此，如何提高PP的性能對于提高其使用價(jià)值，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文分別研究了無機(jī)納米粒子增強(qiáng)PP，PP的無鹵阻燃改性和彈性體增韌透明PP三類復(fù)合體系，深入探討了不同種類的納米填料在PP中的協(xié)同增強(qiáng)作用、無鹵阻燃劑復(fù)配阻燃PP以及彈性體對透明PP結(jié)晶行為與透明性的

2、影響。
　　 (1)在無機(jī)納米粒子增強(qiáng)PP體系中，采用20 nm SiO2和50 nm CaCO3填充改性PP，分別制備了SiO2/PP、CaCO3/PP和SiO2/CaCO3/PP三種納米復(fù)合材料，并通過流變學(xué)以及熱、力學(xué)性能分析的方法研究納米復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶行為和機(jī)械力學(xué)性能。重點(diǎn)考察了共填充不同種類不同粒徑的納米粒子在PP基體中的協(xié)同作用。結(jié)果表明，在共填充納米CaCO3和納米SiO2的PP復(fù)合材料中，納米粒子表現(xiàn)

3、出較好的分散性。與單獨(dú)填充納米CaCO3或納米SiO2的雙組份納米復(fù)合材料相比，SiO2/CaCO3/PP的過冷度(△T)更低，半結(jié)晶時(shí)間(t1/2)更短，球晶尺寸更小。由于共填充改性后，納米粒子較好的分散性以及復(fù)合材料較好的結(jié)晶能力，共填充體系表現(xiàn)出更高的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。
　　 (2)在PP的無鹵阻燃改性中，采用苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯接枝馬來酸酐(SEBS-g-MAH)為相容劑，研究了氧化鋅(ZnO)、尼龍6(PA6

4、)以及聚磷酸銨(APP)對PP的協(xié)同阻燃作用，并探討了填充物對PP力學(xué)性能的影響。燃燒性能測試結(jié)果表明，填充1％的ZnO可以提高APP/PP體系的阻燃性，而進(jìn)一步添加PA6可明顯提高APP/ZnO/PP體系的阻燃性能，如添加10％的PA6后APP/ZnO/PP體系的極限氧指數(shù)(LOI)可提高到36.8％，經(jīng)SEBS-g-MAH增容后PA6/APP/ZnO/PP體系LOI值可進(jìn)一步提高至38.9％。殘?zhí)啃螒B(tài)與組成分析的結(jié)果表明，ZnO的加

5、入提高了炭層致密性，而添加PA6后炭層呈現(xiàn)明顯的片狀致密結(jié)構(gòu)，阻燃體系最終燃燒產(chǎn)物結(jié)構(gòu)不因改性劑種類的變化而變化。ZnO、PA6和SEBS-g-MAH不僅可以提高APP/PP的阻燃性，而且還可以顯著改善APP/PP的機(jī)械性能，彌補(bǔ)了因APP的加入而降低PP的力學(xué)性能，這為阻燃PP的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　 (3)對于彈性體增韌透明PP體系，首先采用二(3，4-二甲基二芐叉)山梨醇(DMDBS)制備透明PP，然后以苯乙烯-乙烯-

6、丁二烯-苯乙烯(SEBS)彈性體增韌改性DMDBS/PP，并研究SEBS對DMDBS/PP體系的結(jié)晶行為、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和透明性的影響。結(jié)晶行為研究表明，SEBS加入后DMDBS/PP的AT未發(fā)生明顯變化，但熔融峰向低溫移動且峰形變得尖銳。SEM觀察中，DMDBS/PP雙組份體系為明顯cross-hatched形貌，但SEBS/DMDBS/PP的cross-hatched形貌并不明顯，這是因?yàn)榫鶆蚍稚⒌?00-600 nm的SEB