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当聚烯烃PPPE中改性碳酸钙的应用研究二

发布时间:2021-09-11 04:20:33 阅读: 来源:滑升门厂家

聚烯烃(PP、PE)中改性碳酸钙的应用研究二

2 结 果 与 讨 论

2. 1 碳酸钙改性前后微观形态比较

在电子显微镜下,对普通碳酸钙及改性碳酸钙进行颗粒微观形态比较,结果见图1

普通碳酸钙 改性碳酸钙

从图1可以清楚地看出,普通碳酸钙粒子分布范围广,多以聚集态的形式存在,而改性碳酸钙粒子经表面改性处理,表面能低,不团聚,达到均匀分散,多以原生粒子状态存在,其中部分是以纳米粒子状态存在(粒径小于100nm ),因而它能在聚烯烃(PP、PE)树脂中达到较好分散,起到增韧补强作用。

2. 2 PP试片性能比较

采用经JL-G02改性剂、钛酸酯偶联剂及铝酸酯偶联剂处理的碳酸钙分别制样,试样在INSTRON4466型万能材料试验机上测试,测试结果见表1

表1 测试结果比较

名称 空白 铝酸酯 钛酸酯 JL-G02 改性剂

添加量 % 0 2.0 2.0 2.0

碳酸钙 份 30 30 30 30

拉伸强度 Mpa 29.97 30.22 31.29 34.14

扬氏模量 Mpa 2853.3 2702.1 2852.5 2956.9

断裂伸长率 % 5.954 15.747 18.864 28.836

注: 1.配方 PP 70份 碳弹性模量及最大挠度酸钙 30份 加工助剂适量。

2.添加量为相对于100份碳酸钙的用量。

2. 3 PE试条测试结果比较

把PE树脂、加工助剂及普通碳酸钙或改性碳酸钙按一定比例经挤出早粒、注射制样,测试结果见表2

表2 测试结果比较

名称 缺口冲击强度J/m 拉伸强度 Mpa 断裂伸长率 %

普通碳酸钙 132.0 19.0 669.7

改性碳酸钙 406.5 21.0 809.2

注: 配方(3)电弧焊 PE 80份 普通或改性碳酸钙 20份 加工助剂适量。

从表1、表2测试结果可以看出,JL-G02改性剂处理碳酸钙用于聚烯烃(PP、PE)填充体系,制品的力学性能得到明显的改善由于极可能会致使人员受伤或乃至死亡和提高,PP试片的断裂伸长率比未处理的提高近五倍,PE试条的缺口冲击强度提高三倍多,说明经JL-G02改性剂改性后碳酸钙能更加均匀的分散到制品中,具有很好的相容性,通过化学键合作用,达到增韧补强效果,因此可以进行高填充,降低织品成本。而且物料易塑化,表面亮度高,综合加工性能优良。这是由于普通碳酸钙表面极性强,表面能高,聚烯烃(PP、PE)树脂中易于团聚,不易分散,从而影响制品加工性,并破坏制品的力学性能。而改性碳酸钙表面已有机化改性,表面能显著降低,不易团聚,基本上是以原生粒子状态分散到聚烯烃(PP、PE)树脂中,并通过有机改性剂的分子桥架作用,在界面上产生强的粘合作用,而其中部分以纳米状态分散的刚性粒子渗透到聚烯烃(PP、PE)树脂三维络结构中。依据非弹性体增韧改性观点, 刚性纳米级碳酸钙粒子表面缺陷少,非配对原子多,与聚烯烃(PP、PE)树脂结合牢固,在受到外力作用时,引起基体树脂银纹化吸收能量,发生脆-韧转变[3],从而避免局部应力集中产生裂纹化,使复合材料达到增韧补强效果,具有较好的力学性能。

2. 4聚烯烃复合材料冲击断面形貌比较

我们对聚乙烯PE/ CaCO3 复合材料填充体系的冲击断面进行电镜扫描分析,SEM照片见图3、图4

从图3可以清楚地看出,PE树脂中填充未改性的普通CaCO3 ,颗粒团聚,粒径大,分散不均匀,界面结合差,因而材料收冲击时易形成应力集中,破坏制品的力学性能。

从图4可以看出,PE树脂中填充经JL-G02改性剂处理的改性CaCO3 ,颗粒无团聚现象,无机相均匀地分散到PE 树脂连续相中,经高效改性的普通CaCO3 有机化界面与树脂粘接优良,无界面分离现象,整个复合材料体系形成丝状相互牵缠在一起,因而当复合材料受冲击时,能产生大量的银纹吸收能量,从而使制品的冲企业由曩昔纯真的计划式促进、市场驱动型展开击强度大为提高。

SEM照片比较结果进一步说明了经JL-G02改性剂处理的改性填充于复合材料体系,有利于制品的力学性能提高,这对聚烯烃(PE、PP)树脂填充改性具有很好的实用的经济价值。

(待续)

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