PPS/PC/GF/Nano-CaCO3复合材料的拉伸性能
超细丁苯胶粉- 聚丙烯-纳米碳酸钙三元复合材料的性能分析
超细丁苯胶粉/ 聚丙烯/纳米碳酸钙三元复合材料的性能分析本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!1 纳米CaCO3 改性塑料的优异性能及应用一般来说,经过纳米碳酸钙改良的复合类型材料,都具有高强度、耐热、高阻隔、光泽透明的特征,经过纳米碳酸钙改良能够将无机物的稳定性与可加工性完美的结合起来。
这种纳米级的超细微碳酸钙粒子含量都比较少,一般都在10wt%以下,通常情况下仅仅占3 ~5wt%,但是这种材料的坚固性、强度、耐热等各种性能与常规的经过矿物填充来增强性能的塑料复合材料( 填充量30wt%左右甚至更高) 保持相当的水平,因此经过纳米碳酸钙改良的复合材料的比重都很低,并且还能最有效地从根本上降低生产的成本以及制品的重量,运输更为便利。
由于这些纳米粒子尺寸普遍都小于能见的波长,经过纳米碳酸钙改良的这种塑料类型的复台材料具有较高的光泽度和透明度,同时还具有防止老化、抵抗外界紫外线辐照的优良功能。
这种塑料树脂能够与无机类的纳米碳酸钙很好的结合,并且在某些情况下通过纳米效应,这种经过纳米碳酸钙改性的塑料复合材料制品表现出了良好的稳定性和很好的气体阻隔性以及阻燃自熄灭性能。
纳米碳酸钙可以最有效地增加或者调节塑料刚强度以及其坚韧性,以及整个材质的弯曲强度,可充分地提高树脂的溶解性与粘接能力,可改善塑料流变性能,从而提高这种制品的尺寸稳定性能,提高纳米碳酸钙制品表面的光洁度。
在塑料行业中,我们应该使用这种高性能的纳米材料填充剂来降低塑料树脂用量,改善制品的拉伸强度等性能指标,纳米碳酸钙能赋予塑料优异的性能和具有吸引力的性价比。
由纳米碳酸钙制成的产品具有耐磨、耐腐蚀、有光泽并且光泽度高等一系列优点,并且货物的运输、产品的安装、后期的保养都较为方便,除此之外还具有优良的抗震性能,具有抵抗辐射、抗老化功能,在食品包装行业的市场有着巨大的潜力。
PPnano-CaCO3(纳米碳酸钙-聚丙烯)复合材料的注射成型及力学性能实验
PP/nano-CaCO3(纳米碳酸钙-聚丙烯)复合材料的注射成型及力学性能实验一、实验目的1 了解纳米CaCO3对PP的增韧效果、原理。
2 熟悉PP复合材料的注射成型制备过程。
3 了解复合材料的力学性能测试。
4 了解电镜测样原理和具体步骤。
二、实验原理1、纳米CaCO3对PP的增韧效果原理聚丙烯(PP)是一种综合性能较优异的热塑性塑料,广泛应用于医疗器具、汽车零部件、家庭用品、办公用品、建筑材料、化工管道以及大量的运输和包装材料等方面,制品具有耐热好、化学稳定性高和成型性好等优点。
但同时PP也存在冲击韧性低,低温易脆裂,耐候性差强度、模量、硬度低,成型收缩大,尺寸稳定性差,制件易变形等缺点。
这些缺点大大限制了PP的应用,并且给实际生产带来了许多麻烦,因此,对PP进行改性研究以拓宽其应用领域成了学者们研究的热点。
纳米碳酸钙(nano-CaCO3)填充PP是一种具有广泛应用前景的复合材料,nano-CaCO3原料来源丰富且价廉易成型加工,制品的耐热性、硬度、刚性及尺寸稳定性均优于PP塑料所以引起了国内外众多学者的广泛关注。
本实验通过熔融共混的方法将nano-CaCO3填充到PP中,研究了nano-CaCO3用量对PP力学性能的影响及其在PP中的分散状况2、PP复合材料的注射成型制备过程⑴合模与开模。
合模是动模前移,快速闭合。
在与定模将要接触时,依靠合模系统的自动切换成低压,提供低的合模速度,低的合模压力,最后切换成高压将模具合紧。
开模是注射完毕后,动模在液压油缸的作用下首先开始低速后撤,而后快速后撤到最大开模位置的动作过程。
⑵注塑阶段。
模具闭合后,注塑机机身前移使喷嘴与模具贴合。
油压推动与油缸活塞杆连接的螺杆前进,将螺杆头部前面已塑化均匀的物料以规定的压力和速度注射入模腔,直到熔体充满模腔为止。
⑶保压阶段。
熔体充模完全后,螺杆施加一定的压力,保持一定的时间,是为了解决模腔内熔体因冷却收缩造成制品缺料时,能及时补塑,使制品饱满。
纳米CaCO3 增韧聚氯乙烯复合材料的界面作用和拉伸性能
全国中合材料的 界面作用和拉伸性能
牛建华 1, 张玲 2, 孙水升 2
(1.浙江华之杰塑料建材有限公司,浙江 德清 313200; 2.超细材料制备与应用教育部重点实验室,华东理工大学材料科学与工程学院,上海 200237)
摘要: 用熔融共混方法制备 PVC/nano- CaCO3 复合材料,研究了纳米 CaCO3 粒径、表面处理剂及含量对复合材料拉伸性能和界 面作用的影响,用界面作用参数 B 和界面解键角 θ表征了 CaCO3 纳米颗粒和 PVC 之间的界面作用大小。研究表明,相对于异丙基 三(硬酯酰基)钛酸酯以及未改性的纳米 CaCO3 颗粒,异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯处理使得 PVC/nano- CaCO3 复合材料有更 高的拉伸强度和界面作用。PVC/nano- CaCO3 复合材料的拉伸强度和界面作用随着表面处理剂含量的增加以及纳米碳酸钙粒径的减 小而增大。
上混料塑化 10 min,在 190 ℃、14.5 MPa 系统压力下的 QLB-
25D/Q 型平板硫化机上压成 4 mm 厚的板材,冷却到室温后
裁剪成标准样条。
表 1 复合材料的配合比
原材料
PVC
助剂
纳米 CaCO3
添加量/g
300
13.5
0~90
1.2.3 性能测试
用日本岛津 AG- 2000 万能材料试验机按 GB 1040 测试
1 实验部分
1.1 实验原料
PVC 树脂:WS- 1000 s,上海氯碱化工股份有限公司;纳
米 CaCO3:粒径 40、70 nm,上海卓越纳米新材料股份有限公 司;钛酸酯偶联剂:异丙基三 (二辛基焦磷酰基) 钛酸酯
(JNA)、异丙基三(硬酯酰基)钛酸酯(JNB),常州市吉耐助剂
PP/Nano-CaCO3/EPDM复合材料性能研究
冲击韧 性 ,而橡胶 类 聚合 物 是 改善 P P冲 击韧 性 的有 效材料 ,但 橡胶类 聚 合物 的添 加会 显 著 降低 P P材 料 的 刚性 。因此 ,近 年来 国 内外 众 多学 者 展 开 了 n a n o — C a C O 与橡 胶 类 聚 合 物 协 同增 韧 增 强 P P的 研 究 工
塑 料 T 业
CHI NA P LAS TI CS I NDUS TRY
第4 1 卷第 2期
2 0 1 3年 2月
P P / N a n o ’ C a C O 3 / E P D M 复合材料性能研究 水
崔 文广 ,高岩磊 ,刘会茹 ,郧 海丽
( 石家庄学 院化 T学 院 ,河北 石家庄 0 5 0 0 3 5 ) 摘要 :采用熔融共 混法制 备 出了聚丙烯 ( P P) / 纳米 碳酸 钙 ( n a n o — C a C O ) / 三元 乙丙 橡胶 ( E P D M)复 合材 料。 分别研究 了 n a n o — C a C O 和E P D M 的加入量对复合材料 力学性能 的影 响。结果 表 明:随着 n a n o — C a C O 用量 的增加 ,复 合材料的 冲击强度和拉伸强度均呈现 出先增加后降低的趋势 ,弯曲模量 呈增加趋势 ;随着 E P D M 用量的增 加 ,复合材 料 的冲击强度呈增加趋势 ,拉伸强度和弯 曲模量均呈下降趋势。 关键词 :聚丙烯 ;纳米碳酸钙 ;三元乙丙橡胶 ;复合材料 ;性 能
DO I :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 5— 5 7 7 0 . 2 0 1 3 . 0 2 . 0 1 0
中图分类 号 :T Q 3 2 5 . 1 4Байду номын сангаас
PP/针形纳米CaCO3复合材料的力学性能
高了 4 %, 3 %,拉伸强度下降 27 改性后的纳米 C C 与 P 9 39 .%。 a O, P之间的界面作用与改性前相 比有所减弱 , 冲击断
面扫 描 电子 显 微 镜 照 片 显 示 , 形 纳米 C C 匀地 分 散在 P 针 aO 均 P基 体 中 。偏 光 显 微 照 片 显 示 , 形 纳 米 C C 对 P 针 a O, P
结 晶度高 ,结 晶过程 中容 易生 成大 的 仅球 晶 , 故
二 轻机 械 厂生 产 ;C 7 0 MT 14型 万能试 验机 , 圳 深 市新 三思 计量 技术有 限 公 司生产 ; C R Y HA P X J 4型 冲击 试验 机 . 承 德 市材 料 试验 机 厂 生 C_ 产: 一7 S 5 0型扫描 电子显微镜 . 日本 日立 有 限公 司
有 明显 的异相成核作用。 关键词: 聚丙烯 针形纳米碳酸钙 力学性能 复合材料 改性
中图分类号: T 2 . Q 3 78
文献标识码 : B
文章编号 : 10 —19 (07)2 0 5 一 4 0 2 3 6 20 0 — o 4 o
聚丙 烯 fP具 有 原 料 来 源 丰 富 、 格 低 、 P) 价 无 毒、 相对 密度小 、 学性 能均 衡等优点 。 由于 P 力 但 P
将载玻 片连 同试 样在室温下 自然冷 却 .在偏光显
比的晶须会 对 复合 材料 的性 能产 生较 大 的影 响 。
本 工 作 使 用 自制 的具 有 较高 长 径 比的针 状 纳 米
CC 充 P aO 填 P制 得 P / P纳米 C C a O 复合 材 料 , 并 考 察 了其力 学性能 的变化 。
微 镜下 观察试样 的晶体结构 。
纳米碳酸钙对CPE/PVC体系脆韧转变的影响
如小尺寸效应 、 表面效应等。 利用纳米粒子 的特性对高
分子材料进行改性 , 不仅可以提高材料的韧性 , 同时材
料的刚性和强度也有所提高 。
聚合物共混体 的脆韧转变(D ) B T是设计 制备超韧
万能制样机制成试样供性能测试。
P C S 一 型 ,四川金路树脂有 限公司 ;P :  ̄ :G 5 C E 四 川 自贡 ; C :0 , A R 2 1温州 ;i2德 国; 质碳 酸钙 ( 0 TO : 轻 80 目) :兴 安灵 鑫化 工 材料 有 限公 司 ;纳米 碳 酸 钙 ( m a O )上海耀华纳米科技有限公司。 n CC , :
价值。一般地 , 增韧的方法是添加橡胶类等软质材料 , 如氯化 聚乙烯( P )乙烯 醋酸乙烯共 聚物(V )甲 C E、 E A、 基丙烯酸甲酯——丁二烯——苯乙烯共聚物( S、 MB ) 丙 烯腈——丁二烯——苯乙烯共聚物(B ) 但这些增 AS 等。
1实验部分
11 原材 料 .
图中可以看到 ,随着 C E重量分数 的增加 ,曲线 12 P 、
增加而下降 。这是 由于 C E自身 的拉伸强度则低得 P
多。当 C E与P C共混时 ,P P V C E胶原粒子贯穿在 P C V
连续相中, 共混体系的拉伸强 份和 5 份时产生显著的跃迁 。 实
在 C E为 8 P 份时,所测 1 根样条中有 4 0 根为完全脆
性 断裂 , 冲击强度平均为 2 / 7 Jm 左右 ; 6 k 另 根则 为
不完全断裂 ,属于典型的韧性破坏 ,冲击值平均达到
时易与聚合物基体问脱粘 , 并不能承载负荷 , 反而降低 了聚合物基体 承载面积 , 从而使拉伸强度下降。 与普通
纳米CaCO3/POE/PP三元复合材料成型收缩率的预测
聚丙 烯 (P P )是 一 种 用 途 广 泛 的 热 塑 性 塑 料 , 但缺 口冲击 强 度 较 低 ,纳 米 CC 3 弹 性 体 P E加 aO 与 O 入 P 有协 同增 韧 作 用 ,加 入 纳米 C C 3 以提 高 P后 aO 可
C C 3 t eST o igcn tn A G ( ,1 oe w spooe r at esr kg t o e o — a O l m l n od i . M 1 )m d l a r sdt f c i aer e f m a t al h e d i o p oo s t h n e h a t c h
N a —a ,T O Je HE a g h i IXioy n A i,C N Gun —u
( oeeo t a Si n eh , aj gU vii A r ats At nuc , aj g20 1,C i ) Cl g f e l c.adT c . N  ̄i nesyo eo u c & so ts N ni 106 h a l Ma r i n rt f n i r i a n n
维普
塑 料 工 业
C} ⅡNA P1 nCS I NDUS TRY
纳 米 C C 3P E P a O / O / P三元复合材 料
成 型 收 缩 率 的预 测
倪 晓燕 ,陶 杰 ,陈 光辉
( 京航 空航 天大学材料科学 与技术学院 ,江苏 南京 20 1) 南 106 摘要 :在固定成型工艺条件下 ,改 变纳米 C C 3的添加 量 ,实验 采集 了该材 料 的收 缩率样 本 ,基 于 G ( ,1 aO M 1 )
聚丙烯/纳米CaCO3复合材料的制备及力学性能研究
近年来人们在采用无机纳米粒子填充改| 聚丙烯 的力学性能的研究方面做 了大量 的工作u3。由于 眭 J I 纳米粒子具有纳米尺度效应 , 比表面积大 , 粒子表面的原子价键处于不饱和状态 , 因此有着极大 的物理与
化学活性 , 与聚合物基体界面相互作用强 , 使得聚合物纳米复合材料具有优于常规聚合物的力学的性能。
收 稿 日期 :o9—8 9 修 回 日期 :0 9 0 6 2o —2 ; 20 —1 —1
作者简介 : 小清(97 )男 , 杜 15一 , 江西丰城人 , 工程师 , 主要从 事高分子材料与工程实验教学与研究工作。
第 1 期
杜小清等 : 聚丙烯/ 纳米 C C 3 a O 复合材料的制备及力学性能研究
1 2 实验 设备 .
S J 2 同向平行双螺杆挤出机组( H一0 南京杰亚挤 出装备有限公司生产 )H F0 —1塑料注射成型 ,T 6W1 1 机( 宁波海天集团股份有限公 司生产) 11 1 s电热恒温鼓风干燥箱 ( , — 一 0 上海跃进医疗器械厂生产 )S R ,H
一
1 实验}合机( 0 昆 张家港市金龙降解塑料机械有限公司生产)X J 5塑料简支梁冲击 实验机 ( ,T 一 济南天辰
杜小清 陶筱梅 ,
(. 1茂名 学院 化工与环境 工程 学院, 广东 茂名 550 ; . 200 2 茂名学院 机 电工程学院 , 东 茂名 55 0 ) 广 200
摘要 : 采用挤出造粒和注射成型的方法制备聚丙烯/ 纳米 C C 3 a O 复合材料试 样条 , 测试 了样 条 的力学 性能 , 分析和研究了纳 米 CC 3 aO 粒子 的含量对复合材料力学性能的影响。实验结果 表明 , 复合材料 的力学性 能 随着纳米 C C 3含量 的增加呈现 aO 先升后 降的趋势 。当纳米 C C 3 aO 质量分数达 6 %左右时复合材料的力学性 能较好 , 超过 6 %后 力学性能开始下降。 关键词 : 聚丙烯 ; 纳米 C C 3复合材料 ; aO ; 力学性能
分散剂对PP/POE/Nano—CaCO3三元共混体系力学性能的影响
Key r : Poy op ln wods lpr ye e;POE;Nan CaCO3 Dip son o— : s eri
性 能 。 为 获得 高 强 度 高 韧 性 的 P 复 合 米 C C P 0 ,粒 径 3 a 0~5 n 0 m,山 西 芮城 新 泰 纳 米材 料 有 限 公 司 ;E A ,德 国 V3
巴斯夫 有 限公 司 。
材 料 ,本 实 验 以 E A 作 为 分散 剂 ,对 V3 纳 米 无机 粒 子 在 P 基体 中进 行 有效 分 P
聚 P种广 塑 是通 的一 应泛 丙塑有的 料。 好 通料良综 烯是五用 之, 用具大 (一用 P )
合性 能 。但 是 存 在 低 温 抗 中击 韧 性 差 是 提 高 其 韧 性 有 效 的 方 法 ,但 是 复 合
材 料 的 刚度 和 强 度 不 可 避 免 的 会 有 一
.g 1 0 n 聚 ,会 大 幅度 降低 P 复 合 材料 的 力学 2 2 / m1 , 日本 三井 株 式会 社 ;纳 P
定 程 度 的 降 低 … 。但 是 单 独 采 用 纳 米
无 机 粒 子 对 P 进 行 同 时 增 韧 、 增 强 P 效 果 不 明 显 。 因 此 ,将 弹性 体 增 韧 与
1 实 验 部 分
11 主 要原 料 .
聚 丙 烯 , 牌 号 K4 2, 熔 体 流 1 9
的综 合 性 能 。
关 键 词 :聚 丙 烯 ;P OE;纳 米 碳 酸 钙 ;分 散 剂
E f c fm o f d b ip so e h nc fe t die y d s er i n on m c a ia o i
?P/EPDM/nano—CaCO3复合材料的形态和性能
态结 构是至关重要 的 影响聚合 物共混 物形态结 构 的主要 因素有热力学 因素和动力 学 因素[ 1 6 热 - 7 力学 因素包括界 面张力 、 接触角 和黏度 比等 : 动力 学 因素主要包括组成 、 工方法和加工参 数等 加 本 工 作首 先 利 用 柔 和法 制 备 三元 乙丙 橡 胶
和 法 嘲 nn — a O 粒 子 分 散 在 E D 中 . 到 将 ao C C PM 得 E D /a 0 C C 出共 混 物 。然 后 分 别 用 两 步 P Mnn一 a O 挤 法 和 分 级 注 入 法 将 E D nn 一 a O 预 挤 出 物 P M/a0 C C
特 机 电有 限公 司生 产 : C 一 5 0型超 声 分散仪 , V F 10
美 国 Snc& tr l 司生 产 : M一 9 0 V 型 扫 0i Ma i 公 ea J S 50 L 描 电子显微镜 . 日本 电子 株 式 会 社 生 产 : 2 Q o型 差
构材料 和工程 塑料 的应 用l 】 通 常将 P 1 _ 3 P与橡 胶 弹性体 、 纳米无 机填料共混对其 进行改 4 11  ̄[ 。聚 合
fP M) 米 碳 酸 钙 (a o C C 合 材 料 , 分 ED / 纳 n n — a O) 复 再 别 用 两 步法 和 分 级 注 入 法 与 P P熔 融 共 混 过 扫 通 描 电 子 显 微 镜 (E 、 示 扫 描 量 热 仪 和 动 态 流 S M)差
悬浮 液 . 声震 荡 5m n 在蠕 动泵作 用下 采用 柔 超 i.
结 构 与性 能
合成树脂及塑料,0 ,PLASr【6 20 2( :5 1 73 CS ) CHI NA S YNTHET C I RES N I AND r
PP/POE/nano—CaCO3三元复合体系性能的研究
双 螺 杆 挤 出机 ,H 一 6LD 为 3/)南 京 杰 S J 3 (/ 41, 恩 特 公 司 ; 射 成 型 机 ,3 Fv 东 华 机 械 有 限公 注 10 2 ,
司; 电子 拉力试 验机 , T 1S 2 0 , G - 0 一 0 0 台湾 高铁科 技 股 份 有 限公 司 ; 臂 梁 、 悬 简支 梁 冲击 试 验 机 , 别 分
在 聚合 物 中同时 添加 弹性体 和无 机粒 子形 成 三元
复合 体系 。 得到兼具 高强度 和高韧性 的复合 材 料[ 1 1 。
无机 纳米粒 子 由于表面缺 陷少 、非 配对原子 多 、 比 表 面积大 。 P 与 P发生 物理 或化学结合 的可 能性 大 , 近几 年 已成 为 P P改性用 的“ 点 ”材料 。 本 文 考 热 闭
Z o i WagY n QuG ixe D a u- og huQ n og i u— u u Y —hn - n z
(e a u brPat sMiir d ct n Q g a nvri c nea dT cn l y Qn  ̄o2 6 4 ) K yI bo R b e- l l , ns yo E ua o, i doU iesyo S i c n eh o g, is 60 2 . f sc t f i n tf e o
值, 加入 适量 的马 来酸 酐接 枝聚 丙烯 ( P g MA 能提 高接枝 共 聚物三 元复合 体 系的强度 。 P _ - H)
关 键词 聚 丙烯 P E 纳米碳 酸钙 马 来酸 酐 O 复 合体 系
S u y o h r p r iso / t d n t eP o e t fPP POE/ a o Ca e n n - CO3 mp s e Co o吉林大学科教仪器厂 ; p X Z 40 , . 全
Nano—CaCO3/PP/PS复合材料的热降解行为的研究
热稳定性是影 响材料长期 使用性能 的重要参 数 ,研究复合材料的热降解行为对于复合材料的应 用具 有 重 要 意义 。Mat ni … 研 究 了 不 同 C C a等 aO 含量的 P / a O 复合 材料的热机械 降解动 力学 , P CC 观察到 P / a O 复合材料的热机械降解速率 比纯 P CC , P P快。认为随 CC 量增加 ,热机械 降解速率 aO 含
及其机 理 ,认 为加入 C C 对 P / D E热稳 定 性 aO PH P 影 响 不 大 。 C C 填 充 P / P 的 活 化 能 高 于 aO P HD E
C C , 充 P / D E E R 的 ,认 为 E R 的存 在 aO 填 P H P/ P P
加速了复合材 料的降解 ,用再生 H P D E代 替新料
2S h o o o m nct nad D s n S nY t e nvr t, u n zo 2 5 G a g o g C ia c ol f m u i i n ei , u a snU i s y G a gh u5 7 , u n dn , hn ) C ao g — ei 1 0
p s e . R s l h w ta d i o fn n — a O3fv r t e i r v me t ft e a t b l y o P P l n s ois t e u t s o h ta d t n o a o C C a o o t mp o e n r lsa i t f / S b e d . s i s h o hm i P
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20 06年第 3 卷第 3 5 期
ห้องสมุดไป่ตู้
合成材料老化与应用
N n—a O / P P aoC C 3 P / S复合材料 的热 降解行 为 的研究 冰
聚丙烯/纳米CaCO3复合材料的拉伸性能
Th f e t f u f c r a m e ta d c n e to h a tc e n t e t n i r p r i so r e e f c so ra et e t n n o t n ft e p r ils o h e sl p o e te fwe e s e
烯 复 合 材 料 。应 用 万 能 材 料 试 验 机 在 室 温 下 考 察 了 Ca O3 子 表 面 处理 和 C C 含 量 对 复 合 材 料 拉 伸 力 学 性 能 的 影 响 。 C 粒 a O3
结 果表 明 , 随着 纳 米 粒 子 C C 3体 积 分 数 ( 的增 加 , 试 样 的 弹 性 模 量 和 拉 伸 强 度 有 轻 微 的 变 化 , 粒 子 表 面 处 理 的 影 aO ) 2种 而
梁 基 照 王 丽
( 南 理 工 大 学 工 业 装 备 与 控 制 工 程 学 院 ,广 东 广 州 ,50 4 ) 华 1 6 0
摘 要 :采 用 2 填 料粒 子 表 面处 理 方 法 [ 表 面 活 化 ( I和 钛 酸 酯 偶 联 剂 处 理 ( I) 分 别 制 备 了 纳 米 级 C C 填 充 聚 丙 种 ( S) SI] a O3
维普资讯
现 代 塑 料 加 工 应 用
200 6年 ) PIAS CS PROCES I S NG AND PII AP CAT1 0NS
聚 丙 烯/ 米 O O 复合 材 料 的拉 伸 性 能 纳 a 03
相反 。
关键 词 : 聚 丙 烯 纳米 碳 酸 钙 复 合 材 料
拉 伸 性 能
T n i r p ri fP lp o ye e Na oC C mp sts e sl P o e t so oy r p ln / n - a O3 e e Co o i e
聚合物复合材料性能解释以及测试标准指南
聚合物复合材料性能解释以及测试标准指南1.1 拉伸性能拉伸性能包括拉伸强度,弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。
对于如高压容器、高压管、叶片等产品,必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能,才能进行产品设计及检验。
对于不同的聚合物复合材料,拉伸性能试验方法是不同。
对于普通的,用国标GB/T1447 进行测试;对于缠绕成型的,用国标GB/T1458 进行测试;对于定向纤维增强的,用国标GB/T33541 进行测试;对于拉挤成型的,用国标GB/T13096-1 进行测试。
使用最多的是GB/T1447。
国标GB/T1447,对于不同成型工艺复合材料,又规定不同形状的拉伸试样,有带R 型、直条型及哑铃型。
使用拉伸试验机或万能试验按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷直到试样破坏。
用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。
从测出的应力----应变曲线的直线段的斜率则为弹性模量,试样横向应变与纵向应变比为泊松比。
破坏时的应变称为断裂伸长率。
单位面积上的力,称为应力,通常用MPa(兆帕)表示,1MPa 相当于1N/mm2 的应力。
应变是单位长度的伸长量,是没有量刚(单位)的。
不同的现代复合材料其拉伸性能大不一样,以玻璃纤维增强的玻璃钢为例:1:1 玻璃钢,拉伸强度为(200-250)MPa,弹性模量为(10-16)GPa;1 玻璃钢,4:拉伸强度为(250-350)MPa,弹性模量为(15-22)GPa;单向纤维的玻璃钢(如缠绕),拉伸强度大于800MPa,弹性模量大于24GPa;SMC 材料,拉伸强度为(40-80)MPa,弹性模量为(5-8)GPa;DMC 材料,拉伸强度为(20-60)MPa,弹性模量为(4-6)GPa。
1. 2 弯曲性能一般产品普遍存在弯曲载荷,弯曲性能是很重要的,同时,往往用弯曲性能来进行原材料,成型工艺参数,产品使用条件因素等的选择。
弯曲性能,一般采用国标GB/T1449 进行测试;对于拉挤材料,用国标GB/T13096.2 进行测试;对于单向纤维增强的,用国标GB/T3356 进行测试。
聚丙烯_纳米碳酸钙复合材料性能的研究
聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料性能的研究高长云,齐军(青岛科技大学高分子科学与工程学院 橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东 青岛 266042)摘要:利用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP )/活性纳米碳酸钙(nano -CaCO 3) 复合材料,并用注射机注射了标准拉伸、弯曲及冲击样条。
研究了不同纳米碳酸钙质量含量(1%~8%)对复合材料流动性能及力学性能的影响,利用扫描电镜观察了复合材料冲击断面的形貌。
研究结果表明在实验范围内,与纯PP 相比,加入纳米碳酸钙后,复合材料的拉伸强度有所降低,而弯曲强度、冲击强度以及硬度增加。
当纳米碳酸钙含量为3%时复合材料呈现比较好的综合性能。
实验条件下,纳米碳酸钙对复合材料的流动性能影响不大。
关键词:聚丙烯;纳米碳酸钙; 复合材料;力学性能中图分类号:TQ325.14 文章编号:1009-797X(2010)12-0001-05文献标识码:A DOI:10.3969/J.ISSN.1009-797X.2010.12.001作者简介:高长云(1974-),女,博士、讲师,主要从事聚合物新型成型技术及理论的研究。
收稿日期:2010-07-010 前言聚丙烯具有质轻、综合力学性能好、易加工、热变形温度高、良好的化学稳定性、易降解等优点,又加上其成本比较低,因而在家电、汽车、包装等领域得到了广泛的应用,产量仅次于聚乙烯、聚氯乙烯而居通用塑料的第三位。
但是其冲击韧性差(特别是低温条件下)、耐候性差、抗静电性等差[1],在一定程度上限制了其应用范围的扩展。
因而聚丙烯的改性一直是学术界和产业界关注的热点。
应用无机粒子填充树脂可不同程度地改善其结晶性、韧性、刚度和耐热性能等。
为了保证聚合物基复合材料的强度和韧性,近年来国内外的研究者[2~13]对聚丙烯纳米粒子的改性进行了研究,研究内容主要是纳米粒子的表面改性、复合材料的力学性能、结晶性能等。
本文利用活性纳米碳酸钙改性聚丙烯,研究不同碳酸钙含量对复合材料力学性能的影响,为聚丙烯的加工和改性提供依据。
不同拉伸速率下纳米碳酸钙填充PLLA复合材料的拉伸特性
力学性 能 ; 4 ) 生产 率高 。 这 些优 点决 定 了P L L A比
另外两 种P L A 更有市 场前景 。 然而P L A 拉 伸弹性模 量大 , 质地 硬而脆 , 非 晶态 高分 子力学 强度 低 , 机 械强度 和断裂拉伸应 变较低 , 常 通过共混 改性 、 共
n a n o — c a c 0 含量相同时, 拉伸速率越 高, 托伸 弹性模量 和断裂拉伸应 变越高 , 拉伸强度和拉伸断裂应力却随着拉伸
速率 的提高先增大后减小。 关键词 : 聚左旋乳酸 纳米碳酸钙 拉伸速率 拉 伸性能 文章编号 : 1 0 0 2 — 1 3 9 6 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 0 3 9 — 0 4 中图分 类号: T Q 3 2 5 . 1 4 文献标 识码 : B
左 旋乳 酸 才对 人体 有 生理 活性 , 在人 体 内只存 在 分解左旋乳 酸 的酶 , 未来 用于食 品、 医学 的乳酸 只 能是 左旋 乳 酸 ; 2 )P L L A 具有 相对 良好 的力 学性 能; 3 ) P L L A 属 于结 晶型 聚合 物 , 具 有优 良的初始
S H J 一 2 6 型 同向平 行 双螺杆 混炼挤 出机 , 南京
研 究 与 开 发
合成树脂及塑料, C H I N A S Y N T H E T I C R E S I N 2 0 A 1 3 N , D 3 P 0 L ( A 3 S ) T : I C 3 9 S
不 同拉伸速率下纳米碳酸钙填 充P L L A 复 的力学性
利 机 械有 限公 司生产 ; C MT 4 1 4 0 型微机 控制 电子 万 能 拉力试 验 机 , 深 圳 市新 三思 材料检 测有 限公
复合材料拉伸试验PPT
可算出:
a13 a23
z1 p2 z1 p1 p2 p1
式中:
z; ;
z 1 p2 1 z2 p1 1 p2 p1
1 00 2 45
0
'' z ,
1 1
通常选用
进行试验。
'' z
2
1
2
2
层间拉伸强度
p i:载荷增量; S:试样标距的横截面积; l:引伸计的跨度; l:l的变形;
i x :电阻应变片测定的应变;
实际测量时,若测得的应力-应变曲线无线性段,只能测定正切或正割时 的弹性模量。
泊松比的确定: i
yx
i i y z i , zx i x x
i lT lL T i lT : 试样在基长lT 上的横向变形; lT lL LΒιβλιοθήκη p p1
2
1 p1 p2 q1 q2 式中:
L1 2 p2 1 L2 2 p1 1 p2 p1 1 p1 p2
L ,
1 1 1
L ;
2 2 2
T2 (2 p2 1) T2 2 p1 1 T1 p2 T2 p1 p1 p2
根据试验的目的不同 选择不同形状、尺寸的 试件。 要测定弹性常数该选 哪一种呢?
强度呢?
板样试件的加载
各向异性杆的变形特征 -对于各向异性材料,受轴向拉伸的杆不仅沿加载方向延伸,沿横向收 缩,而且在所有平行于坐标平面的面上受剪。与各向同性材料相反。
-在约束变形条件下,出 拉伸应力外,还产生弯曲 力和剪切力,从而导致变 形不均匀。 -此时,弯曲和剪切的影 响不仅取决于被测试材料 的弹性常数,而且取决于 试样的长宽比。
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现 代 塑 料 加 工 应 用
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20 06 年 第 l8 卷 第 5 期
16 ・
M O D ERN PLA S 【S PRO 【E S l G N D P 【A T l N S TI 、 SN A A PIl O
量对 P S P / P / C GF复合 材料 拉 伸性 能 的影响 。
1 试 验 部分
1 1 原 材 料 .
价 昂等弱点 , 常 将 P S与 纤 维 材 料 或 者 具 有 通 P 更高 玻璃化 温 度 和韧 性 的树 脂共 混 。玻璃 纤 维 ( ) 有优 良机 械性 能 、 GF 具 耐高 温 、 耐腐 蚀 、 阻燃 、 价廉 等优 点 , 泛 应 用 于 增 强 P S树 脂 。 聚碳 广 P 酸酯 ( C 具 有 突 出 的 强 韧 性 、 玻 璃 化 温 度 。 P) 高 将 P S与 P P C进行 共混 , 可改 善 其加工 性 能和 冲 P S 牌 号 P S 0 四川 P , P 3 , I自贡 鸿 鹤 特 种 工 程
ofm a s f a ton oft a o Ca s r c i he N n — CO ,a he c e s ih a ii nd t n de r a e w t dd ton
o a sf a to h a — C(3 fm s r c i n oft e N no Ca ) . K e r s:po y e l n uli y wo d l ph ny e e s fde;p y a b a e;gl s i e ; c li m a b a e; c m — ol c r on t a s fb r a cu c r on t o p ie; t nsl r e t ost e i p op r y e
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T n i r p riso P / C GF Na oCa 03 o o i s e sl P o et fP S P / / n — C mp s e e e C t
Iin ih o Li a s e g Ya g Qu n u n a gJz a u Gu n h n n aq a
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U nie st fT e hn og v r iy o c ol y,G ua gz u, ua do 51 6 0) n ho G ng n, 0 4
影 响 。结 果 表 明 , NaoC C 质 量 分 数 小 于 6 时 , 合 材 料 的 拉 伸 弹 性 模 量 、 伸 强 度 、 裂 伸 长 率 均 随 着 当 n — a O. 复 拉 断
Na oC ( 含量 的增 加 而 有所 提 高 , n— a、 03 当质 基 分 数 为 6 达 到 最 大 值 , 后 有 所 下 降 。 然 关 键 词 : 聚 苯 硫 醚 聚 碳 酸 酯 玻 璃 纤 维 纳 米 碳酸 钙 复 合 材 料 拉伸 性 能
o he N a o Ca ft n - CO 3w h n m a s fa to ft a - C (3i e st n 6 e s r c i n o he Байду номын сангаас no Ca ) sl s ha t e m a m um ih 6 h xi w t ,a d c n om e up t o
聚苯 硫 醚 ( P ) 称 聚 苯 撑 硫 、 次 苯 基 P S又 聚
本研 究考 察 纳米 级碳 酸钙 ( n - a O ) Na oC C 。 含
硫醚 , 2 是 O世 纪 7 O年 代开始 工业 化生 产 的一种 耐热 性工程 树脂 , 已成 功地应 用在 电子 、 电器 、 汽
车 、 空 航 天 等 领 域 ] 航 。为 了 克 服 P S质 脆 P
GF) c ompo ie we e n s i t d The r s t s w t t he st s r i ve tga e . e uls ho ha t You ng’S mo dul , t n i us e s l e s r n h a l nga i n a e k o h ompo ie nc e s t dd to he ma sf a ton t e gt nd e o to tbr a ft e c st si r a e wih a ii n oft s r c i
P S P / / a oC C 合 材 料 的拉 伸 性 能 * P / C GF N n — a 03 复
梁 基 照 刘 冠 生 杨 铨 铨
( 华南 理工 大学 工 业 装 备 与 控 制 工 程 学 院 , 东 广 州 ,1 6 0 广 5 04 )
摘 要 : 察 了 纳 米 碳 酸 钙 ( n — a O ) 量 对 玻 璃 纤 维 增 强 聚 苯 硫 醚/ 碳 酸 酯 ( P / C G 复 合 材 料 拉 伸 性 能 的 考 NaoC C 3 含 聚 P S P / F)