固相剪切碾磨法制備PVC-高嶺土納米復合材料.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、聚氯乙烯(PVC)是世界上最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料品種之一,但PVC 屬于一種脆性材料,這種韌性差的缺陷大大地限制了PVC的進一步發(fā)展及廣泛應用。因此,需要對PVC進行增強、增韌改性研究,以期得到高性能的PVC 材料。
   利用磨盤形力化學反應器在室溫和固相條件下制備PVC微粉。經(jīng)碾磨處理后可使PVC 固有的多層次結構和微晶結構破壞,粒度和分子量下降。經(jīng)過40次碾磨處理,PVC粒徑d(0.1)由84.29μm變?yōu)?2.46μm

2、;塑化時間從294s降至90s,塑化速率和熔融效率均有所提高,平衡扭矩從42.7Nm降至38.4Nm,加工性能得到明顯改善;經(jīng)過30 次碾磨處理后斷裂伸長率由57.00[%]提高到202.1[%];經(jīng)過15 次碾磨處理后拉伸強度由49.50MPa 提高到53.25MPa;經(jīng)過10次碾磨處理后缺口沖擊強度由3.91kJ/m2提高到4.30kJ/m2。
   利用磨盤形力化學反應器在室溫和固相條件下制備了PVC/高嶺土納米復合粉體(

3、FT-3)和PVC/膨脹高嶺土納米復合粉體(FT-4)。XRD和SEM分析表明:固相剪切碾磨產(chǎn)生的強大剪切、擠壓、摩擦等作用引起PVC 相和高嶺土相的多種復雜的物理及化學變化,表現(xiàn)為高嶺土粒徑變小,粒子比表面積增加,PVC/高嶺土界面相互作用增強。
   討論了碾磨次數(shù)、高嶺土含量、稀土穩(wěn)定劑和增塑劑用量對PVC/高嶺土納米復合材料的力學性能影響。結果表明:碾磨次數(shù)為30 次、高嶺土含量為8[%]、稀土穩(wěn)定劑含量為3[%]、微粉

4、PVC 含量為30[%]時復合材料力學性能最佳。與簡單的填充復合方法相比,固相剪切碾磨技術制備的PVC/高嶺土納米復合材料的力學性能有較大的提高實現(xiàn)了增強增韌。
   SEM和TEM分析表明:經(jīng)碾磨后部分高嶺土以直徑小于30nm且厚徑比為10倍左右的納米粒子均勻的分散在PVC基體中。熱重分析可以看出復合材料的熱穩(wěn)定性要遠遠優(yōu)于純PVC材料,純PVC材料在122℃時就開始失重,而復合材料在156℃才開始失重,且失重率比純PVC的要

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