sio2增强增韧聚丙烯的原因
玻璃纤维增强聚丙烯复合材料
玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能研究一．原材料1．聚丙烯（polypropylene简称PP）PP是一种热塑性树脂基体，为白色蜡状材料。
聚丙烯的生产均采用齐格勒—纳塔催化剂，以Al(C2H5)3+TiCl4体系在烷烃（汽油）中的浆状液为催化剂，在压力为1.3MPa，温度为100℃的条件下按离子聚合机理反应制得。
聚丙烯的结晶度为70％以上，密度为0.98，透明度大，软化点在165℃左右，脆点—10~20℃，具有优异的介电性能。
热变形温度超过100℃，其强度及刚度均优于聚乙烯，具有突出的耐弯曲疲劳性能、耐化学药品性和力学性能都比较好，吸水率也很低。
因此应用十分广泛，主要用于制造薄膜，电绝缘体，容器等，还可用作机械零件如法兰，接头，汽车零部件等。
2．玻璃纤维(glass fiber简称GF)GF是一种性能优异的无机非金属材料。
成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。
它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺，最后形成各类产品。
玻璃纤维单丝的直径从几个微米到十几米个微米，相当于一根头发丝的1／20—1／5，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。
玻璃一般人的观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良的结构用材。
玻璃纤维随其直径变小其强度高。
作为增强材料的玻璃纤维具有以下的特点，这些特点使玻璃纤维的使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先，其特性列举如下：1)拉伸强度高，伸长小(茎3％)。
2)弹性系数高，刚性佳。
3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。
4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。
5)吸水性小。
6)尺度安定性，耐热性均佳。
7)透明可透过光线。
8)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。
聚丙烯增韧
粒子与基体的界面明显； 而改性Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ 与Ｐ Ｐ的相界面模糊 ，Ｃ ａ Ｅ Ｏ ３ 在体 系中能达到均匀分散 ，这种 良好的分散效果使复合材料的韧性得 到了 较大的提高。 方镇【 ９ 】 先用马来 酸酐对Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ 表 面进行改性 ，在其表 面引入双 键 ，再通过原位固相接枝法将聚丙烯蜡化学键合在Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ 表面 ，制得３ 种不同化学接枝率的改性Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ ，来调控Ｐ Ｐ ／ Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ 复合材料的界面相 互作用强弱。结果表 明，当接枝率适中时 ，复合材料的冲击强度得到 较大的提高 ， 但进一步增加接枝率 ，复合材料 的冲击强度反而下降 ， 由此可见 ，只有适 当的界面相互作用才有利 于复合材料冲击韧性的提
２ 无机蚋米粒 子 填充粒子的粒径越小 ， 比表面积越大 ， 与聚合物基体树脂 的界面 结合力越强 ， 从而纳米复合材料更好地综合 了无机纳米粒子 与基体树 脂 的优点 ， 得 到高性能的复合材料 。石璞 ［ ４ ］ 等利用 自制的复合偶联剂 对纳米进行表面处理， 再与 聚丙烯熔融共混 ， 制备聚丙烯纳米复合材 料， 复合材料的力学性能最优与纯相 比， 冲击强度提高了。丁超［ ５ ］ 等 通过 自 制 的长链带有反应基团的不饱 和季胺盐改性蒙脱土 ， 在高接枝 率的三单体接枝聚丙烯的增容作用下 ， 与进行熔融共混 ， 形成插层型 纳米复合材料。与纯的聚丙烯相 比， 所制备的纳米复合材料拉伸强度 提高 ， 弯 曲强度提高 ， 模量提高 ， 冲击强度 提高 。史大ｆ ｌ ｌ ￣ ［ ６ ｌ 等通过 对纳米碳酸钙增韧Ｐ Ｐ及复合材料的机械断面的研 究发现 ，由于纳米碳 酸钙的小尺寸效应 、大 的比表 面积而使表面原子处于高度 活化状态 ， 并与聚合物强的界面相互作用 ， 从而使聚丙烯的结晶行为发 生较大改 变， 并引起聚丙烯 的力学性能的变化。
聚丙烯／纳米二氧化硅复合材料的制备与性能研究
酯（ ＭＭＡ） 发生 自由基聚合包覆纳米 ｓ ｉ ０。 ， 通过计算接枝率确定 纳米 Ｓ ｉ Ｏ。 改性 的最佳工 艺条件 ， 并对其进行红外 表征 ． 改性 后的纳米 ｓ ｉ ０ 作 为填料 ， 通过双辊开炼制备 聚丙 烯基纳米复合材料 ， 研究 了填料添加量对复合材料的 力学性 能和结 晶性 能 的影 响 ． 实验结果 表明 ， 纳米 Ｓ ｉ Ｏ 改性 的最 佳工艺条 件为 ： 引发 剂用量为 ２ ％， 反应 物质量 比（ 单体 ＭＭＡ： 纳米 ｓ ｉ ０ ） 为２ ： １ ， 改性时间为 ５ ｈ ； 当聚丙烯 与填料 的质量 比为 １ ０ ０ ： ３ 时， 复合材料 的拉伸强度达 到最大值 ３ ４ ． １ ９ ＭＰ ａ ， 缺 口冲击强度 达到最大值 ２ ｋ Ｊ ・ ｍ～， 与纯 聚丙烯相 比 ， 拉伸强度 和缺 口冲击强度分别提高
第４ ９ 卷 第６ 期
２ ０ １ ６ 年１ ２ 月
南 开 大 学 学 报（ 自然科 学版 ）
Ａｃ ｔ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｒ ｕ ｍ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｉ ｕ ｍ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｓ Ｎａ ｎ ｋ ａ ｉ ｅ ｎ ｓ ｉ ｓ
Ｖｏ １ ． ４ ９ №６ Ｄｅ ｃ ． ２ ０ １ ６
文章编号：Ｏ ４ ６ ５ —７ ９ ４ ２ 一（ ２ ０ １ ６ ） Ｏ ６ 一 Ｏ ０ Ｏ １ — ０ ７
聚 丙 烯／ 纳 米 二 氧 化硅 复 合 材 料 的制 备 与 性 能研 究
刘立 华１ ，邢 丹 ，刘冬 莲 ，沈玉 龙
到综合性能较好的聚丙烯／ 纳米 Ｓ ｉ Ｃ ） 。 复合材料 ．
１ 实 验 部 分
１ ． １ 试 剂 与仪 器
无水 乙醇（ 分析纯 ， 天津市风船化学试剂科技有限公司） ； 硅烷偶联剂 （ 优级 ， 南京辰工有机硅材料有限
纳米SiO2改性EPDMPP热塑性弹性体TPE性能研究
（ １ 公・ 切 厚＼ 嗽
图２纳米Ｓ ｉ ０ ２ 含ａ对磨损率的影响
ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ Ｆ ｉ ｇ ． ２Ｅ ｆ ｎ ａ ｎ ｏ － Ｓ ｉ ０ ２ｃｏｎｔｅｎｔ
ｏ ｎ ｔ ｈｅ ａ ｂｒ ａｓｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔｉ ｏ
１ ６ ０ ｒ
（ ２ ）
ｐ
式中： ！ 为扯断伸长率，％ ：Ｌ 为试样达到规定
不同程序的影响。所得结论可为有关工程应用提供理论指导。
关键词：纳米 Ｓ ｉ ０ ２ ； 改性；热塑 性弹性体； 性能
中图分类号：Ｔ Ｈ １ ４ ５ ． ４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ０ ０ ９ － ５ ９ ９ ３ （ ２ ０ ０ ４ ） ０ ３ － ０ ０ １ ２ － ０ ４
热塑性弹性体 （ Ｔ Ｐ Ｅ ） 是近２ ０ 余年 中被研究
弹性体相容剂及共混工艺的研究【 ｉ ｌ ． 橡胶工业， ２ ０ ０ ０ ，
４ ７ （ ６ ） ： ３ ２ ３ 一 ３ ２ ９ ．
［ ２ 〕王海宝， 王家 序， 陈 战 ・纳米 Ａ ｌ ， 叭 对超高分 子量聚乙
烯工程材料性能的影响〔 Ｊ ｌ ． 重庆大学学报， ２ ０ ０ ２ ， ２ ５
数，下同） 对改性热塑性弹性体某些性能指标
的影 响 。
图 １ 显 示， 随 着纳 米 Ｓ ｉ ０ ２ 含 量的 增 加， 拉 伸
强度随之增大，最后趋于稳定。扯断伸长率则
与 纳 米Ｓ ｉ ０ ２ 含量呈反向 变 化趋 势， 当 纳 米Ｓ ｉ ０ ２
含量增至一定值 时，指标反弹并最终趋于稳
ｎ ￣ 日 ｄＪ
万方数据
纳米Ｓ ｉ ０ ２ 改性Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ ／ Ｐ Ｐ 热塑性弹性体（ Ｔ Ｐ Ｅ ） 性能 研究
（ 上海塑料》２ ０ ０ ４ ． ０ ９ Ｎ ｏ ． ３ （ 总１ ２ ７ 期）
无机刚性粒子增韧聚丙烯的影响因素
性能的影响时发现， 复合材料的力学性能均比纯 Ｐ Ｐ有所提高， 且随着粒径的减小， 冲击韧性逐渐增大。 但粒子的粒径过小， 粒子表面能高， 颗粒之间作用力过强而处于热力学非稳定状态， 极易聚集成团， 影响 颗粒的实际增韧效果。
１ ９ ］ 无机刚性粒子的粒径分布也是影响增韧效果的重要因素， 吕素平等 ［ 从损伤竞争角度分析得出，
ｉ Ｏ 的增韧效果优于普通 Ｔ ｉ Ｏ ， 但纳米 Ｔ ｉ Ｏ 质量分数超过 ４ ％ 时， Ｐ Ｐ ／ 纳米 Ｔ ｉ Ｏ 复合 学性能， 发现纳米 Ｔ ２ ２ ２ ２ 材料的冲击强度大幅度下降， 其原因可能是纳米粒子增多后， 分散更加困难， 易产生粒子“ 团聚” ， “ 团 聚” 既易产生应力集中， 又能在外力作用时产生相互滑移， 使体系性能变劣。 ２ ． ３ 无机刚性粒子在 Ｐ Ｐ基体中的分散情况
综合评述无机刚性粒子增韧聚丙烯的影响因素福建省高分子材料重点实验室福建师范大学材料科学与工程学院福州350007简要介绍了无机刚性粒子对聚丙烯pp的增韧机理并着重介绍了利用无机刚性粒子增韧pppp基体无机刚性粒子的性质及用量无机刚性粒子在pp基体中的分散情况无机刚性粒子与pp基体间的界面相互作用等因素对增韧效果的影响
２ ． ２ 无机刚性粒子的性质及用量 ２ ． ２ ． １ 无机刚性粒子的性质 无机刚性粒子自身的性质包括粒子种类、 形状、 尺寸、 粒径分布、 表面积 和孔隙率以及物理、 机械、 化学、 热、 光和电等其它性能。其中粒子种类、 形状、 尺寸和粒径分布是影响其 Ｐ效果的重要因素。 增韧增强 Ｐ
３ ６ ］ 不同种类和形状的填料在复合体系中的增韧的效果不同， Ｂ ｒ ａ ｍ ｕ ｚ ｚ ｏ 等［ 研究发现， 球形 Ｃ ａ Ｃ Ｏ 、 球 ３
微纳米SiO_2_PP复合材料增强增韧的实验研究
复合材料学报第24卷 第6期 12月 2007年A cta M ateriae Co mpo sitae SinicaV o l 124N o 16December2007文章编号:1000-3851(2007)06-0019-07收稿日期:2007-03-27;收修改稿日期:2007-06-15基金项目:北京市教育委员会共建项目建设计划资助项目(JD100060518)通讯作者:沈志刚,教授,主要研究方向为微纳米颗粒的制备与应用研究 E -mail:s hen zhg@微纳米SiO 2/PP 复合材料增强增韧的实验研究郑艳红,蔡楚江,沈志刚*,麻树林,邢玉山(北京航空航天大学北京市粉体技术研究开发重点实验室,北京100083)摘 要: 为了研究无机刚性颗粒对通用塑料聚丙烯(P P)的力学性能的影响,采用熔融共混方法制备了经硅烷偶联剂A-151处理的SiO 2/PP 复合材料,并通过其缺口冲击、拉伸、弯曲试验和冲击断面的形貌观察,分析研究了微纳米SiO 2颗粒大小、填充量、表面改性以及不同颗粒大小SiO 2混合物对PP 复合材料增韧、增强效果的影响。
实验结果表明:纳米SiO 2的加入可以同时改善其韧性、刚性和强度;填充量相同,颗粒越细,SiO 2/P P 复合材料的力学性能越好。
SiO 2经改性后填充到PP 基体中,明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面结合性能,使复合材料的综合力学性能得到提高。
不同颗粒大小的SiO 2混合后填充到PP 基体中,混合SiO 2的协同效应使复合材料拉伸、弯曲性能进一步提高,对P P 基体具有更好的增强效果,但其冲击性能下降。
关键词: SiO 2;PP;力学性能;复合材料中图分类号: T B332;T Q325.1+4 文献标志码:AToughening and strengthening of micro -and nano -S iO 2/PP compositesZH ENG Yanho ng ,CAI Chujiang,SH EN Zhigang *,M A Shulin,XING Yushan(Beijing K ey L abo rato ry for Pow der T echno log y R esear ch and D ev elo pment,Beijing U niver sity o f Aer onaut ics and Astr onaut ics,Beijing 100083,China)Abstract: In o rder to investig ate the mechanical pr operties of co mmercial plastic polypro py lene (PP )r einforced wit h ino rg anic rig id particles,t he PP com posite mater ial filled w ith the surface-mo dified silica par ticles by silane co upling ag ent A-151was prepared by the melt blending method.T he effects of the par ticle size,mass f raction o f silica,sur face mo dificatio n of silica and mix ture of the silica par ticles w ith different sizes o n the toug hening and st reng thening of PP matr ix w ere inv est igated based on the r esults of mechanical pro per ties testing and the obser vation of the impact f racture sur face mo rpholog y of the composites.T he r esults show that the toughness,st reng th and rigidit y of the composites can be impro ved simultaneously by f illing nano silica particles into po ly pr opylene.T he finer the size of the part icles is,the hig her the mechanical pro per ties of the composit es are.When the modified silica pa rticles ar e filled into PP,the disper sion o f the silica in P P mat rix and the compatibility betw een the silica and matr ix are impro ved,and the mechanical pr operties o f the com posites ar e impro ved.T he co mpo sites reinfor ced w ith the mix tur e of the silica par ticles w ith different sizes have hig her tensile and flex ural pr operties.T he mix tur e has a better reinfor cing effect on PP matr ix ,but t he impact propert y of the co mpo sites decreases.Keywords: silica;P P;mechanical pro per ties;composites聚合物材料的增强增韧一直是高分子材料领域备受关注的一个重要问题。
PP(纳米SiO2)复合材料的研究
PP/纳米SiO2复合材料的研究摘要：通过熔融共混法制备了PP/纳米SiO2复合材料。
研究了纳米SiO2用量对PP基体性能的影响。
通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测对PP/纳米SiO2复合材料的结构和性能进行了系统地研究。
结果表明：当纳米SiO2含量为2%时，PP/纳米SiO2复合材料的综合力学性能最好。
DSC表明，纳米SiO2对PP基体有异相成核作用。
SEM电镜分析得出，经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP 基体中，从而起到良好的改性作用。
关键词：聚丙烯; 纳米SiO2;力学性能聚丙烯(PP)作为通用塑料，由于冲击强度低、耐低温韧性差、制品成型收缩率大等原因，限制了其进一步的使用和发展。
近年来对PP改性的研究较多，大部分在PP增韧方面有了突破性进展，但在冲击韧性得到改善的同时却以牺牲其他方面性能作为代价，如强度[1]。
有关无机纳米级粒子填充聚合物的理论和应用研究[2-8]表明，无机纳米粒子可同时增强、增韧聚合物。
然而纳米粒子具有较高的表面能而极易团聚，而且与PP基体的极性相差大，相容性差，从而大幅度劣化PP复合材料的物理机械性能。
目前提高纳米粒子在干态下的分散性，使其更均匀地分散在聚合物基体中成为无机纳米粒子改性PP研究的又一热点[9,10]。
本文通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测对PP/纳米SiO2复合材料的结构和性能进行了系统性的研究。
1 实验部分1.1 主要原料聚丙烯（PP）, T30S，独山子石化公司；纳米SiO2 (平均粒径20nm)，浙江舟山纳米材料股份有限公司；硅烷偶联剂(KH560)，杭州沸点化工有限公司。
1.2主要仪器和设备同向双螺杆混炼挤出机（TSE-40A），南京瑞亚高聚物设备有限公司；塑料注射成型机（CJ80MZ-NCⅡ），震德塑料机械厂有限公司；液晶式摆锤冲击试验机（ZBC-4B），深圳市新三思计量技术有限公司；微机控制电子万能试验机（WDW-10C），上海华龙测试仪器公司；扫描电子显微镜（KYKY-2800B SEM），北京中科科仪技术发展有限责任公司；差示扫描量热仪（DSC Q10），TA Instruments。
聚丙烯的增韧增强
聚丙烯的增韧增强的研究PP/POE/滑石粉三元复合材料的研究中文摘要通过力学性能测试、动态力学试验、DSC分析以及材料断面形貌与结分析等手段,对以滑石粉刚性微粒、以三元乙丙橡胶(EPDM)为弹性微粒组成的聚丙烯(PP)/滑石粉/EPDM的同时增强增韧效果进行了研究.结果显示,上述两种微粒可同时大幅度提高PP的韧性、强度和模量,当PP/滑石粉/EPDM80/3/20时,两种微粒体现较明显的协同增韧效应.纳米SiO2可提高PP的结晶温度和结晶速度,并使球晶细化.滑石粉刚性微粒在PP连续相中以微粒团聚体形态分布,构成团聚体的平均微粒数约为6～7,其与PP基体表现出较强的结合牢度.PP/滑石粉/EPDM的综合性能已接近或达到工程塑料的性能.英文摘要1绪论1.1聚丙烯的简介1.1.1 聚丙烯的分子量1.1.2 产品描述1.1.3 特点1.1.4 生产方法1.1.5 成型特征1.1.6 聚丙烯成型工艺1.1.7 PP特点1.1.8 工程用聚丙烯纤维1.2聚丙烯增韧增强的方法1.2.1 化学方法1.2.2 物理方法1.3本课题的研究2实验材料与实验方法2.1合成所需要的材料和器材2.1.1材料PP 橡胶滑石粉2.1.2器材双螺杆挤出机压机2.2性能检测所需要的材料和器材2.2.1材料2.2.2器材组合式数显摆锤式冲击试验熔体流动速率指示测定仪微控电子万能试验机扫描电子显微镜(SEM)2.3合成的方法2.4性能测试实验方法3 PP/橡胶/滑石粉三元复合材料的合成4 PP/橡胶/滑石粉三元复合材料性能的检测4.1力学性能4.1.1拉伸性能4.1.2弯曲性能4.1.2冲击性能4.2 SEM观察4.3 PLM观察4.4 DSC观察5结论和展望5.1主要结论5.2展望致谢参考文献1 绪论1.1 聚丙烯简介1.1.1聚丙烯分子量嵌段共聚AP3熔指在11左右，类似文献中提及的分子量分布约为5.13，Mw 在300000左右。
无机粒子增强增韧阻燃聚丙烯的研究进展
作 者 简 介 ： 生 鹏 （９ ７ ） 男 ， 士 ， 刘 １６ 一 ， 博 副教 授 ， 要 从 事 高 分子 基 主
基金 项 目 ： 色 化 工 过 程 省 部 共 建 教 育 部 重 点 实 验 室 开 放 基 金 绿
（ ＧＣＰ２ ０ ０ ０ ９ ８）
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ ～ ７ ２ １ － １０
增韧剂使用 。Ｃ Ｃ 。的质量分 数小于 ５ 时 ， 同 ａＯ 能
时 增 强 和 增 韧 Ｐ 缺 口冲 击 强 度 随 纳 米 Ｃ Ｃ 的 Ｐ； ａ Ｏ。
复 合 材 料 的力 学 性 能 。 当 钛 酸 酯 偶 联 剂 的 用 量 为
Ｃ ＣＯ 质 量 的 ２ 时为 最 佳 。 ａ 。
பைடு நூலகம்
Ｔ ｉ 等 对 Ｃ Ｃ 。 韧 Ｐ ｈｏ ａＯ 增 Ｐ的研究 中， 选择
了 平均 粒 径分 别 为 Ｏ ０ ｍ， ． ｍ 和 ３ ５ ｍ 的 ． ７ｆ ０ ７ｆ ． Ｃａ ＣＯ。 在 用 量 相 同 的情 况 下 ，． ｍ 的 Ｃ ＣＯ ， ０ ７ｔ Ｌ ａ 对
Ｐ Ｐ具 有 最 佳 的 增 韧 效 果 。 （）纳 米 粒 子 ２ 纳 米 粒 子 填 充 聚 合 物 要 达 到 很 好 的增 强 、 韧 增
效果 ， 必须使 纳米粒 子与聚合物在纳米尺度上 的均 匀分散 。常用 的无机 刚性纳米粒子主要有 Ｃ Ｃ 。 ａＯ ，
ＳＯ ， ｉ 和碳 纳 米 管 等 。 ｉｚ ＴＯ 纳 米 Ｃ Ｃ ３ 塑 料 工 业 中使 用 最 广 泛 的 纳 米 ａＯ 是 填 料 之 一 。 由于 粒 子 的长 径 比小 ， 期 以来 被作 为 长
无机 粒 子 增 强增 韧 阻燃 聚 丙 烯 的研 究进展
无机粒子增韧聚丙烯的研究进展
无机粒子增韧聚丙烯的研究进展摘要：阐述了几种不同的无机纳米粒子对聚丙烯的增韧介绍，简单叙述了无机纳米粒子的物理化学作用增韧机理和微裂纹化增韧机理，并对无机粒子增韧聚丙烯的发展前景进行展望。
关键词：无机粒子聚丙烯增韧机理pp是五大通用塑料之一，具有相对密度低、来源丰富、价格低廉、性能优良、用途广泛等优点,被广泛应用于汽车、电器、化工、建筑、包装等行业。
由于pp存在低温脆性大、刚性低、成型收缩率大等缺点,限制了pp的进一步应用。
纳米无机粒子的填充改性可较大幅度地提高聚合物材料的综合性能,达到同时增强、增韧、功能化的目的。
目前常用的无机刚性粒子主要有滑石粉、高岭土、caco3、硫酸钡、蒙脱土、碳纳米管、二氧化硅等。
本文综述了近年来国内外微一纳米无机刚性粒子对pp材料改性的最新研究进展以及对增韧机理的简单介绍。
1.聚丙烯/微米无机颗粒复合材料1.1pp/caco3复合材料Chan等人将纳米CaCO 3与聚丙烯熔融混合。
当填充量小于9.2%时，纳米caco3在聚丙烯中均匀分散，复合材料的拉伸强度提高约85%；扫描电镜（SEM）显示，聚丙烯中存在球形孔洞，这是由于纳米碳酸钙在聚丙烯基体中的应力集中所致。
这些孔洞会引起聚丙烯的塑性变形，提高聚丙烯的力学性能。
guo等先在纳米caco3粒子表面包裹上可溶性的斓系化合物,再与pp进行熔融共混制得pp/纳米caco3一la复合材料。
Ma等人在光照下用硅烷偶联剂γ预处理纳米CaCO 3颗粒，将聚丙烯酸丁娘（PBA）接枝到大米颗粒表面，形成纳米复合材料（接枝聚合物PBA、均聚物和分离的纳米颗粒），最后与聚丙烯熔融共混。
研究发现，纳米颗粒与PBA具有明显的协同效应。
1.1.1碳酸钙用量对断裂伸长率的影响随着碳酸钙用量的增加，无机颗粒间的团聚增加了分子链之间的摩擦，阻碍了分子链的滑移，在PP中形成了多相体系。
碳酸钙和PP的润滑性和相容性变差，界面附着力变弱，并以固体颗粒的粘性流动状态流动，使整个系统破裂伸长率降低，如图1所示。
改性纳米SiO2对聚丙烯抗老化性能影响的研究
改性纳米SiO2对聚丙烯抗老化性能影响的研究朱梦玲;李素英;顾鹏斐;高朝阳;臧传锋【摘要】通过多巴胺(DA)在纳米SiO2表面自聚合成聚多巴胺(PDA),利用其高粘附性能将纳米SiO2和聚丙烯母粒共混,以参混比例为试验因素,熔融共混纺丝;通过300 W紫外光老化处理,研究改性纳米SiO2的参混比例对聚丙烯纤维抗老化性能的影响.结果表明:改性纳米SiO2在未进行老化时,聚丙烯纤维随着浓度增加强力由37.101cN/dtex增大到43.003 cN/dtex;在30 h紫外光照射时,随着浓度增大强力由26.041cN/dtex增大到28.916 cN/dtex,参混浓度大的纤维强力明显抗老化性能良好.【期刊名称】《纺织科技进展》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】3页(P7-9)【关键词】聚丙烯;抗老化;纳米SiO2;聚多巴胺【作者】朱梦玲;李素英;顾鹏斐;高朝阳;臧传锋【作者单位】南通大学纺织服装学院,江苏南通 226019;南通大学纺织服装学院,江苏南通 226019;南通大学纺织服装学院,江苏南通 226019;南通大学纺织服装学院,江苏南通 226019;南通大学纺织服装学院,江苏南通 226019【正文语种】中文【中图分类】TQ325聚丙烯(PP)原料来源丰富,具有良好的物理机械性能和化学性能,广泛应用于各行各业[1]。
PP分子链上存在大量不稳定的叔碳原子,在有氧和光照环境下,分子链会发生热氧老化和光氧老化,最终导致PP变黄脆化,影响在日常生活中的使用[2-4]。
纳米SiO 2的体积效应和量子隧道效应与聚合物的电子云发生重叠,形成空间网状结构,实现增强增韧的效果[5]。
由于纳米SiO2为极性粒子,与非极性PP基体相容性差,因此对纳米SiO2进行表面改性。
多巴胺是邻苯二酚的衍生物,具备与天然黑色素几乎相同的构造和性质,如高光吸收和抗氧化能力,可在几乎任何固体表面自聚和粘附[6]。
二氧化硅在硅橡胶中的补强机理
二氧化硅（SiO2）在硅橡胶中起到了补强作用，主要有以下几个机理：
1.填充效应：二氧化硅作为一种填充剂，能够填充橡胶基体中的空隙和孔隙，增加材料的
密实程度。
填充效应提高了硅橡胶的硬度和抗拉强度。
2.界面相互作用：二氧化硅与硅橡胶基体之间形成物理或化学吸附的界面，这种相互作用
可以增加硅橡胶的力学强度和耐磨性。
界面相互作用还可以防止填料的分散和沉淀，提高橡胶制品的稳定性。
3.增加粘合强度：二氧化硅表面常常经过特殊处理，例如使用有机硅偶联剂对其进行改性。
这样处理后的二氧化硅能够与硅橡胶基体更好地结合，并增加粘合强度。
4.刚性增强：二氧化硅具有较高的硬度和刚性，加入适量的二氧化硅可以增加硅橡胶的刚
性和弹性模量。
这对于需要较高刚性和抗变形能力的硅橡胶制品非常重要。
5.抗老化和耐热性提升：二氧化硅具有优异的抗氧化性质，能够有效阻止硅橡胶材料的老
化过程。
此外，二氧化硅还能增强硅橡胶的耐热性，使其在高温条件下保持稳定性能。
总的来说，二氧化硅在硅橡胶中通过填充效应、界面相互作用、粘合强度增加、刚性增强以及抗老化和耐热性提升，起到了补强作用，提高了硅橡胶的力学性能和耐久性。
纳米SiO2增强增韧PP的研究
纳米SiO2增强增韧聚丙烯的研究石 璞,晋 刚,吴宏武,瞿金平,何和智(华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心,广东广州510640)摘 要:通过熔融共混法制备了SiO2分散很好的聚丙烯/纳米SiO2复合材料。
力学性能测试结果表明,当使用2份纳米SiO2时,聚丙烯/纳米SiO2复合材料的力学性能最优:与纯PP相比,V形缺口冲击强度提高了90%,弯曲强度提高了23%,拉伸强度提高了5%;成型收缩率增大,这是由于大量分散于PP中的超细SiO2使PP晶体变小引起的。
关 键 词:纳米二氧化硅;聚丙烯改性;增强增韧;熔融共混中图分类号:TQ325.1+4 文献标识码:B 文章编号:1001Ο9278(2002)01Ο0037Ο04 聚丙烯(PP)是一类应用范围很广的通用塑料,其拉伸强度、屈服强度、表面硬度及弹性模量均较优异,并有突出的耐环境应力开裂性和耐磨性,但是聚丙烯也存在成型收缩率高,缺口冲击强度低,韧性差,易老化等缺点。
因此在应用范围上,尤其是作为结构材料和工程塑料应用受到很大的限制。
近年来,PP的改性已成为使其工程化、功能化、精细化的重要手段。
但是单纯的共混、接枝、相容剂等改性技术有一定的局限性,不可能同时增强增韧PP。
近年来国内外开始了关于纳米级粒径无机填料填充聚合物的基础理论和应用研究,包括用蒙脱土、TiO2、CaCO3等纳米微粒填充PP 的研究[1～5]。
不过由于无机纳米粒子同PP极性差异较大,二者相容性很差;而且纳米粒子由于表面能高而极易团聚,所以很难得到分散好、团聚少、性能优异的复合材料。
本文根据纳米SiO2的表面特征采用了适当的纳米粒子表面预处理法,通过熔融共混制备了性能较好的PP/纳米SiO2复合材料。
1 实验1.1 主要原材料聚丙烯(PP):挤出级,广州石化公司;纳米SiO2:工业品,浙江舟山明日纳米材料公司;表面处理剂B(复合偶联剂),实验室合成制品;其它试剂:市售。
1.2 主要设备双螺杆挤出机,江苏科亚公司TE系列;通用注塑机,顺德震德公司;收稿日期:2001Ο11Ο24基金项目:国家863计划资助项目透射电镜,日本日立J EOL-100CXⅡ型;傅立叶红外仪,美国Nicolet670型;万能拉力机,美国Instron5566型;扫描电镜,日本日立HITACHI S-550型。
SiO2改进PVC材料性能的研究进展
第47卷第10期2019年10月聚氯乙烯Polyvinyl ChlorideVol. 47 , No. 10Oct. , 2019【综述】SiO 2改进PVC 材料性能的研丸进展朱军*，余国华，徐伟，李文兴* ［收稿日期］2019 一03 -18［作者简介］朱军(1985-),男，博士研究生，现于宜宾天原集团股份有限公司研究院从事高分子材料制备与改性研究工作。
(宜宾天原集团股份有限公司，四川 宜宾644000)［关键词］PVC ；SiO 2；改性方法；研究进展［摘 要］对Si 。
？的表面改性方法及其对PVC 材料力学性能、热学性能、光学性能的影响研究现状进行了总结。
结果表明:SiO 2/PVC 复合材料综合性能优于纯PVC 材料，具有良好发展前景，其中表面改性的纳米SiO 2可以提高PVC 力学性能及热性能，表面改性的微米SiO 2可以改进PVC 消光性能。
［中图分类号］TQ325.3［文献标志码］B ［文章编号］1009 -7937(2019)10 -0001 -04Research progress of SiO 2-modified PVCZHU Jun, SHE Guohua , XU Wei, LI Wenxing(Yibin Tianyuan Group Co. , Ltd. , Yibin 644000 , China)Key words : PVC ; SiO 2 ； modification methods ； research progressAbstract : The modification methods of SiO 2 surface and the effects of SiO 2 on the mechanical prop erties ,thermal properties and optical properties of PVC materials were summarized. The results showed that the SiO 2/PVC composites had better comprehensive properties than pure PVC materials and had good development prospects. Surface modified nano-Si02 could improve the mechanical and thermalproperties of PVC , and surface modified micro-SiO 2 could improve the extinction properties of PVC.PVC 是一种常用的热塑性树脂，具有很好的耐磨性能、耐酸碱腐蚀性、难燃性以及高的性价比，广泛应用于工业、农业、建筑等领域;但是PVC 的冲击性能、加工性能、耐热性能以及消光性能不好。
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sio2增强增韧聚丙烯的原因
一、背景介绍
聚丙烯是一种广泛应用的热塑性合成树脂，具有轻质、耐候性好、化
学稳定性高等特点，但其在强度和韧性方面存在不足。
为了改善聚丙
烯的力学性能，可以通过添加填料来增强和增韧。
其中，SiO2是一种常用的填料，在聚丙烯中添加SiO2可以有效地提高其力学性能。
二、SiO2增强聚丙烯的原理
1. SiO2填充物的特点
SiO2是一种无机材料，具有高硬度、高强度和高耐磨性等特点。
在填充到聚丙烯中后，它可以形成一个网格结构，并与聚丙烯分子间作用，从而形成一个复合材料体系。
2. SiO2对聚丙烯力学性能的影响
（1）增加硬度：由于SiO2本身具有高硬度，在填充到聚丙烯中后可
以提高复合材料的硬度。
（2）提高抗拉强度：由于SiO2与聚丙烯分子之间的相互作用力，使
得复合材料的内聚力增强，从而提高了其抗拉强度。
（3）提高抗冲击性：SiO2填充物可以在复合材料中形成一个网格结构，从而增加了复合材料的韧性和抗冲击性。
（4）改善耐磨性：由于SiO2本身具有高耐磨性，在填充到聚丙烯中
后可以提高复合材料的耐磨性。
三、SiO2增韧聚丙烯的原理
1. SiO2填充物的特点
除了具有上述增强作用外，SiO2还具有较好的分散性和表面活性，能够有效地改善聚丙烯的流动性和加工性能。
2. SiO2对聚丙烯增韧的影响
（1）改善流变性能：由于SiO2填充物具有较好的分散性和表面活性，在填充到聚丙烯中后可以有效地改善其流变性能，使得其更容易加工。
（2）形成网格结构：由于SiO2填充物可以在聚丙烯中形成一个网格
结构，并与聚丙烯分子间作用，从而使得复合材料具有更好的韧性和
耐冲击性。
（3）改善断裂韧性：SiO2填充物可以在复合材料中形成一个分散相，从而使得复合材料中的裂纹扩展路径增加，从而提高了其断裂韧性。
四、总结
SiO2填充物在聚丙烯中的应用可以有效地提高其力学性能和加工性能。
其中，SiO2具有较好的分散性和表面活性，能够改善聚丙烯的流变性能；同时，SiO2还可以在聚丙烯中形成一个网格结构，并与聚丙烯分子间作用，从而使得复合材料具有更好的韧性和耐冲击性。
因此，在
实际应用中，添加适量的SiO2填充物可以有效地改善聚丙烯的力学性能和加工性能。