弹性体增韧聚烯烃纳米复合材料的研究
发布时间:2018-06-13 15:49
本文选题:高密度聚乙烯 + 反式-1 ; 参考:《青岛科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:本文所研究的聚烯烃材料为高密度聚乙烯(HDPE)材料。本文采用反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)弹性体作为HDPE的增韧剂,采用机械共混法、动态硫化法在挤出机中制备HDPE/TPI合金材料,从而来提高HDPE的韧性。通过力学性能、热性能及微观结构相图等测试,选出HDPE和TPI的最佳配比,并在此基础上,采用三种纳米颗粒材料:纳米蒙脱土(nano-MMT)、纳米碳酸钙(nano-CaCO3)、纳米二氧化硅(nano-SiO2)来增强HDPE/TPI合金材料的力学性能耐热性能。结果表明:1.当HDPE与TPI的质量分数比为95/5时,HDPE/TPI合金材料具有较高的冲击强度,合金材料韧性较好,冲击强度由纯HDPE的32.5 kJ/m2提高至51.1 kJ/m2,其他力学性能和耐热性能变化不大。2.当HDPE/TPI质量分数比为95/5,硫磺用量为3份,促进剂CZ为1份时,HDPE/TPI动态硫化合金材料的冲击强度达到最大值52.8kJ/m2,此时合金材料韧性最佳。当对HDPE韧性要求不是很高的情况下,通过简单的机械共混即可较大幅度地提高HDPE的韧性,此外,机械共混方法配方简单,可提高生产效率、降低生产成本。3.当HDPE/TPI质量分数比为95/5时,添加质量分数为3%~5%的纳米材料能够较明显地增强HDPE/TPI合金材料的力学性能和耐热性能,其中纳米蒙脱土和纳米碳酸钙的增强效果较好。
[Abstract]:The polyolefin material studied in this paper is high density polyethylene (HDPE). HDPE / TPI alloy materials were prepared by mechanical blending and dynamic vulcanization in order to improve the toughness of HDPE by using the trans-1 / 4-polyisoprene (TPI) elastomer as the toughening agent of HDPE. The optimum ratio of HDPE and TPI was selected by testing mechanical properties, thermal properties and microstructural phase diagrams. The mechanical properties and heat resistance of HDPE / TPI alloy were enhanced by using three kinds of nano-particle materials: nano-montmorillonite nano-MMTT, nano-CaCO3N, nano-SiO2. The result shows that 1: 1. When the mass ratio of HDPE to TPI is 95 / 5, the impact strength of HDPE / TPI alloy is higher and the toughness of the alloy is better. The impact strength of HDPE / TPI alloy is increased from 32.5 KJ / m2 to 51.1 KJ / m2. When the mass ratio of HDPE / TPI is 95 / 5, the amount of sulfur is 3 phr, and the accelerator CZ is 1 phr, the impact strength of HDPE / TPI dynamic vulcanized alloy material reaches the maximum value of 52.8 kJ / m2, and the toughness of the alloy is the best. When the toughness of HDPE is not very high, the toughness of HDPE can be greatly improved by simple mechanical blending. In addition, the formula of mechanical blending method is simple, which can improve the production efficiency and reduce the production cost. When the mass ratio of HDPE / TPI is 95 / 5, the mechanical properties and heat resistance of HDPE / TPI alloy can be obviously enhanced by adding 3% nanomaterials with mass fraction of 3% or 5%, among which nano-montmorillonite and nano-CaCO3 have better reinforcing effect.
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ325.12;TB33
【参考文献】
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