拉伸流場對聚烯烴-納米CaCO-,3-填充體系的分散混合作用.pdf

1、拉伸流場是一種高效的分散混合流場形式。本文研究了拉伸流場對聚烯烴/納米CaCO<,3>粒子填充體系的分散混合作用，對拉伸流場分散混合后的填充體系進(jìn)行力學(xué)性能的測試和微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)的表征，并探討了納米粒子對填充體系增強(qiáng)增韌的機(jī)理。主要工作包括：通過SEM對本實驗用納米CaCO<,3>原生態(tài)粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)和團(tuán)聚情況進(jìn)行觀察和分析；比較了剪切流場和拉伸流場對填充體系分散混合的影響：拉伸流場強(qiáng)度變化對填充體系分散混合的影響；拉伸流場作用下納米Ca

2、CO<,3>含量變化對填充體系分散混合的影響；拉伸流場作用下HDPE和PP兩種基體樹脂對填充體系分散混合的影響；測量了填充體系的力學(xué)拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率；通過SEM觀察了填充體系中納米CaCO<,3>粒子團(tuán)聚體的分散情況；通過DSC分析了填充體系結(jié)晶性能；通過WAXD分析和計算了填充體系結(jié)晶形態(tài)和微晶尺寸。 本文的結(jié)果是：在熔融混合過程中施加拉伸流場，能使納米CaCO<,3>粒子均勻地分散在基體中；納米CaCO<,3>原生態(tài)粒子

3、團(tuán)聚體中，粒子間結(jié)合強(qiáng)弱不一，有貼合、堆砌、搭接多種形式，單顆粒子表面較光順；拉伸流場的分散效果優(yōu)于剪切流場；增大拉伸流場強(qiáng)度，團(tuán)聚的納米CaCO<,3>粒子分散混合更好，填充體系的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率呈增大趨勢，各試樣之間波動也趨于穩(wěn)定；納米CaCO<,3>含量低的填充體系力學(xué)性能和分散混合效果優(yōu)于含量高的填充體系，前者的結(jié)晶度也大于后者，微晶尺寸兩者變化不大；在HDPE基填充體系中，隨拉伸流場強(qiáng)度的變化，其性能逐漸提高，而在PP基填

4、充體系中，拉伸流場能誘導(dǎo)β晶型的產(chǎn)生，在中拉伸流場強(qiáng)度下，分散混合效果最好，從而說明拉伸流場作用時間是影響分散混合的重要因素；分散混合過程中，基體樹脂滲入納米CaCO<,3>團(tuán)聚體中，基體非晶區(qū)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部輻射枝條裹有納米粒子及團(tuán)聚體，在外力作用下納米粒子與基體之間的界面首先出現(xiàn)裂紋，脆斷是網(wǎng)狀非晶區(qū)吸收能量的過程，拉伸斷裂是網(wǎng)狀非晶區(qū)和裂紋擴(kuò)展同時吸收能量的過程。拉伸流場使填充體系的分散效果好，網(wǎng)狀非晶區(qū)范圍變大且枝條細(xì)化，微纖