編號：FTJS06194
篇名：高組分納米碳酸鈣填充聚丙烯及增韌機理
作者：石璞； 陳浪； 鐘苗苗； 劉躍軍；
關(guān)鍵詞：高組分nano-CaCO3 聚丙烯 增韌機理 亞微米級孔洞
機構(gòu)： 湖南工業(yè)大學(xué)包裝新材料與技術(shù)重點實驗室；
摘要： 采用工業(yè)級的納米碳酸鈣(nano-CaCO3),通過雙螺桿擠出機制備了一系列nano-CaCO3填充的聚丙烯(PP)復(fù)合材料。力學(xué)性能實驗表明,高組分nano-CaCO3填充PP復(fù)合材料的拉伸強度略有下降,而彎曲模量有較大提高;nano-CaCO3在低組分時對PP沒有明顯的增韌效果,但在20~40phr時對PP都有較好的增韌效果。當填充40phr時,其CHARPY沖擊強度達到17.0kJ/m2。通過偏光顯微鏡(POM)、差示掃描量熱儀(DSC)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等研究了高含量nano-CaCO3對復(fù)合材料結(jié)晶的影響。POM觀察表明nano-CaCO3使PP的球晶尺寸變小;DSC和XRD研究表明復(fù)合材料從單純的α晶型向α和β晶型共同存在轉(zhuǎn)變,并且結(jié)晶峰溫升高了約7.0℃(8#樣),結(jié)晶度增加到62.7%;SEM觀察表明PP/高組分nano-CaCO3復(fù)合材料內(nèi)僅有少量的銀紋-剪切帶和剛性粒子脫粘。但有大量120~300nm的孔洞,估計原因是較蓬松的納米碳酸鈣粒子之間含有大量的微小氣體,在加工剪切后保留于復(fù)合材料內(nèi),形成一種帶亞微米級孔洞的復(fù)合材料。這些孔洞最有可能是導(dǎo)致材料韌性大幅度上升的主要原因。
