偏心转子挤出机制备UHMWPE/PP/OMMT纳米复合材料及表征

发布时间：2021-07-12 05:21

　　利用拉伸流场支配的偏心转子挤出机制备了超高分子量聚乙烯（UHMWPE）/聚丙烯（PP）/蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,固定UHMPWPE/PP的质量比为90/10,改变OMMT含量,分别研究复合材料中OMMT的分散形态、热学行为和流变性能。结果发现拉伸流场有利于OMMT在复合体系中的分散混合,当纳米填料OMMT含量为3 phr时分散效果最好。OMMT含量为3 phr时,均匀分散在基体中并以剥离态为主的OMMT有异相成核的作用,促进了UHMWPE的结晶,此时纳米复合材料中UHMWPE的结晶度最高; OMMT含量为3 phr和5 phr时的片层结构间距最大; OMMT含量为3 phr时热分解起始温度与分解5%时温度也最高;流变结果显示在高频区OMMT含量为3 phr时的储能模量接近于OMMT含量为7 phr时的储能模量。研究结果表明在拉伸流场下较好实现了OMMT的剥离和插层结构。 

【文章来源】：塑料工业. 2020,48(09)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

共混物的熔融结晶曲线

2.2 TEM图2为偏心转子挤出机在转子转速为20 r/min时制备不同OMMT含量的UHMWPE/PP/OMMT纳米复合材料的TEM图。图中最多的浅色部分为UH-M WPE，灰色部分为PP，黑色絮状物为OM M T，由图2a可以观察到，当OMMT为1 phr时，OMMT在UHM WPE/PP/OM M T体系中有很好的分散，这是因为在拉伸流场的作用下，大部分堆叠的OMMT被剥离，加大了片层间距，大分子UHMWPE/PP进入其中。图2b是OMMT为3 phr时的TEM图，可以看出，黑色絮状物增多，但OMMT仍然有较好的分散效果，OMMT仍以剥离态为主，有少量的插层态OM M T存在于复合材料中，当OM M T含量继续增大到5 phr时，从图2c可以看到部分OMMT以剥离态存在于复合材料中，插层态的OMMT增多;当OM M T含量为7 phr时，OM M T团聚现象较为明显，OM M T多以插层态存在于UHM WPE/PP基体中。可以看出在拉伸流场作用下共混物中的OMMT均实现了较好的剥离和插层，当OMMT含量为3 phr时分散混合效果最好，大多数OMMT以剥离态存在于复合材料中，继续增大OMMT含量时插层态的OMMT增加。

2.3 XRD对纯OMMT和UHMWPE/PP/OMMT纳米复合材进行了XRD测试，衍射角范围1°≤2θ≤10°，由布拉格公式[13](1)计算了OMMT的层间距。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3279289