多孔無(wú)機(jī)材料的表面修飾及其對(duì)聚丙烯的改性研究.pdf

1、本研究立足于國(guó)內(nèi)外復(fù)合材料的熱點(diǎn)前沿，探索性的研究多孔無(wú)機(jī)粒子表面改性方式和機(jī)理，實(shí)驗(yàn)中采用了多孔沸石為改性劑，從聚丙烯(PP)增強(qiáng)改性和制備PP抗菌復(fù)合纖維兩個(gè)方面進(jìn)行研究。
　　 在增強(qiáng)PP改性方面，通過(guò)對(duì)沸石進(jìn)行超細(xì)化處理使沸石粒子達(dá)到塑用要求，然后用不同分子量的聚乙二醇(PEG)對(duì)沸石進(jìn)行表面改性，最后將其填充改性PP制備PP/沸石復(fù)合材料。測(cè)試PP添加沸石后結(jié)晶形態(tài)、剪切敏感度、熱性能、微觀形態(tài)及力學(xué)性能。研究結(jié)果表明

2、，采用PEG對(duì)沸石進(jìn)行表面改性促進(jìn)了沸石粒子的分散，抑制了沸石粒子團(tuán)聚。沸石引導(dǎo)PP/沸石復(fù)合材料的異相成核，提高結(jié)晶完善性。對(duì)聚丙烯及聚丙烯/沸石復(fù)合材料的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)討論發(fā)現(xiàn)，Jeziorny的理論及莫志深法用于處理PP/沸石復(fù)合材料的非等溫結(jié)晶較為理想。PP/沸石復(fù)合材料表現(xiàn)出假塑性流體的特征，沸石含量增加，剪切粘度隨之呈上升趨勢(shì)。沸石能提高PP的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，當(dāng)沸石含量在5％時(shí)，PP/沸石復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度相對(duì)聚丙烯提

3、高了約60％，當(dāng)沸石含量在3％時(shí)，拉伸強(qiáng)度約提高了10％:PEG改性沸石有利于PP/沸石復(fù)合材料力學(xué)性能的提高。
　　 在制備聚丙烯抗菌復(fù)合纖維方面，沸石粉進(jìn)行離子凈化處理，然后采用離子交換的方式制各沸石基銀系抗菌劑，分別采用鈦酸酯偶聯(lián)劑及不同分子量的PEG進(jìn)行表面改性，最后與聚丙烯復(fù)合制備抗菌纖維。測(cè)試復(fù)合纖維的熱性能、微觀形態(tài)、表觀形態(tài)、力學(xué)性能及抗菌性能。研究結(jié)果表明，銀系抗菌劑對(duì)大腸桿菌、八疊球菌及枯草桿菌都有較強(qiáng)的抑制

4、作用。表面改性劑能提高了沸石抗菌劑在聚丙烯中的分散性。沸石抗菌劑的引入，降低了PP纖維拉伸強(qiáng)度。沸石抗菌劑的表面改性可以緩解復(fù)合纖維因沸石抗菌劑的引入所導(dǎo)致的拉伸強(qiáng)度的下降，其中表面改性劑的含量為1.5％時(shí)，對(duì)復(fù)合纖維拉伸強(qiáng)度的作用更為明顯。采用PEG作為沸石抗菌劑的表面改性劑對(duì)抗菌復(fù)合纖維的拉伸強(qiáng)度緩解作用較鈦酸酯更為明顯；且PEG的分子量越大，緩解作用更佳。抗菌纖維的抗菌作用很明顯，對(duì)大腸桿菌、八疊球菌、枯草桿菌都有快速的抑制能力，