纳米材料改性聚丙烯的研究进展
聚丙烯纳米塑料技术进展
４ － 国内石油 化工 快报 是公 司 扩 建 的 主 要 基 础 。Ｂ ｒ ａ ｏｓ ｒ技 术 将催 ｔ 化剂和 聚台技 术进 行 台理 的组合 ， 因此 运 用 此技 术 生产 的聚烯烃具 有用茂金 属催化剂 和
第 １ Ｏ卷 ６ （０ ２ 期 ２０） 子 量范 围广 ， 因此性 能差别 大 ， 融熔 温度 差 别 也 大 ， 较 易 加 工 。 而 Ｂ ｒｔｒ 艺 生 产 的 聚 但 ｏｓ 工 ａ 合物 可 以在 同批 生 产 中具有高低 不 同的分子 量， 这就使 产 品具 有 上 述 两 种工 艺 产 品 的平 均性 能 ， 同时具 有 良好 ￣Ｎ －性 。 ０ ｒ
多 ， 较 大的发展前 途 ； 有 另一 类是 Ｐ ／ Ｐ 无机 刚 性 粒 子 纳 米 复 合 材 料 ， 中 的 填 料 包 括 其
维普资讯
第 １ ０卷 ６期 （ ０ ２ ２０ ） 发成 纳 米复合 材料 。
Ｐ ／ Ｐ 石粉 纳 米 复 合材 料 与 ＰＥＰ Ｊ滑 弹性体改性 Ｐ Ｐ的性 能 比较
现 在 国 内外 对 Ｐ Ｐ纳 米 复 合 材 料 的研 究
极为活 跃 ， 制备方法 各具 特色 ， 添加填 料品 所
种很多 。根据 所 添加 的填 料 种类可 将 Ｐ Ｐ纳
米复 合 材 料 大 致 分 为两 大类 ： 类 是 Ｐ ／ 一 Ｐ 层 状硅酸 盐纳 米 复 合材 料 ， 中的填 料包 括 蒙 其 脱 土 、 浑石 、 泡石 、 水 海 云母 、 滑石 、 土 、 绿 高岭 土等 。制备 这 类 纳 米 复合 材 料 是 采 用 插 层 法、 复合法 ， 括单 位插 层 聚合 法 、 包 聚合 物溶 液插层 聚合 物熔 体直接 插层 法和溶 胶—凝胶 法等 ４种 。其 中聚合物熔 体直接插 层法是指 将 聚合 物 和 元 机 填 料 混 合 ， 后 加 热 到 Ｐ 然 Ｐ 熔点 以上 ， 挤 出机 或 混炼 机 中通 过 剪 切力 在 使两者 混合 均 匀 ， 层 解离 而得 到纳 米 复合 插 材料 。由于这 种 方法 具 有操 作 简单 ， 用传 可 统 的方法 加工 、 于工 业化 、 易 没有溶 剂等 添加
纳米碳酸钙改性弹性体／聚丙烯的研究进展
四川化 工
第 １卷 ４
２ １ 年 第 １期 ０１
纳 米 碳 酸 钙 改性 弹 性 体 ／ 丙烯 的研 究进 展 聚
周 红波 王 苓Biblioteka 王正有 （ 西华 大学材料科 学与 工程 学院， 四川成 都 ，１０ ９ ６０ ３）
摘 要
综述 了纳 米 Ｃ Ｃ 。 ａ Ｏ 改性 弹性 体／ 聚丙烯 复合材料 的 主要研 究进 展情 况 ， 括 ： 包 传统 弹 性体 和新 型 热塑性 弹性 体在纳 米 Ｃ Ｃ ￣聚丙烯 的应用 ， ａＯ ／ 以及增 韧增强 机理研究 等 。
丙烯的缺口冲击强度 ， 但在耐候性 、 热稳定性、 加工 性等方面仍存在一些缺陷。王文一等嘲采用经表面 处 理 的纳 米 Ｃ Ｃ 粒 子 ， 使 纳 米 Ｃ Ｃ ３ 子 在 ａ Ｏ３ 可 ａＯ 粒 Ｅ Ｒ／ Ｐ基 体 中得 到 较 均 匀 的 分 散 且 在 纳 米 Ｃ — Ｐ Ｐ ａ
Ｃ ３ 子含 量为 ７ ７ 时效 果 最佳 。纳米 Ｃ Ｃ ３ Ｏ粒 ． ａ Ｏ 粒
虽然可以显著增加 Ｐ Ｐ的韧性 ， 但基体材料 的刚性 和 强度不 可避免 地 会 产生 下 降 ， 弹性 体 加 入量 较 大 时下 降幅 度会很 大Ｌ 。单 纯 采用纳 米无机 粒子增 韧 ３ ］ Ｐ， Ｐ 材料 的强度虽有保证， 但增韧幅度有限［ 。纳 ４ ］ 米 Ｃ Ｃ 作 为一种 新 型功 能性 填 充材 料 ， ａ Ｏ３ 是在 塑 料 增韧改性研究 中最有应用前景的刚性粒子之一［ 。 ５ ］ 因此 ， 年来将 弹性 体 增韧 与 Ｃ Ｃ 无 机 纳米 粒 子 近 ａ Ｏ３ 增 韧增 强 结 合 ， 成 聚 丙烯 ／ 性 体／ ａ Ｏ 纳 米粒 形 弹 ＣＣ ￣ 子多相复合体系， 正逐渐成为研究的新热点 。
纳米碳酸钙改性聚丙烯力学性能及微观形态的研究
合材料 的拉伸强摩有所降低 ，而弯 曲强度 、弯 曲 量呈增加趋势 ，简支梁 、 模 悬臂梁 冲击强度呈先增加后减小的趋势。
关 键 词 ：聚 丙 烯 ；纳 米 碳 酸 钙 ；复 合 材料 ；力 学性 能 ；微 观 形 态
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ５ １ Ｑ ２ ． ４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ０ ５—５７ （００ １ — ０８— ３ ７０ ２ １ ） １ ０ ２ ０
摘 要 ：利 用 双 螺 杆 挤 出机 制 备 了均 聚 聚 丙 烯 （ Ｐ 活性 纳 米 碳 酸 钙 （ ａｏＣ Ｃ ） 复 合 材 料 ，并 用 注 射 机 注 射 Ｐ ）／ ｎｎ —ａ Ｏ
了标准拉伸 、弯 曲及冲击样条 。研究了不同 ｎｎ —ａ Ｏ 质量分 数 （ ％ 一８ ａｏＣ Ｃ １ ％）对 复合材料 力学性 能的影 响，利用 扫 描 电镜观察 了复合材料 冲击断面 的形貌及 ｎｎ —ａ Ｏ， ａｏＣ Ｃ 的分散情况。结果 表明 ，与纯 Ｐ Ｐ相 比，加入 ｎ ｎ—ａ Ｏ 后 ，复 ａｏＣ Ｃ
聚丙 烯 （ Ｐ 具 有 质 轻 、综 合 力 学性 能好 、易 Ｐ）
的研 究表 明 ，ｎｎ — ａ Ｏ 对 Ｐ ａｏＣ Ｃ Ｐ的增 韧是 通 过 同 时提
Байду номын сангаас
加 工 、 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 （ 别 是 低 温 条 特 件下） 、耐候性 差 、抗静 电性 等 差 … 。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
纳米材料改性丙烯酸酯涂料研究综述
纳米材料改性丙烯酸酯涂料研究综述主要对纳米材料改性丙烯酸酯涂料的研究现状和应用效果作了综合论述，并对丙烯酸酯涂料的发展方向作了展望。
标签：丙烯酸酯涂料；纳米材料；改性；应用对“健康、绿色、环保”理念的深入认识和渴求，使人们逐渐对涂料安全使用方面的要求越来越高，要求也越来越高。
但市面上传统的涂料都含有大约50%的溶剂，其中铅、汞、苯等重金属，长期挥发于室内空气中将直接对人体产生巨大的伤害，降低人体免疫力。
因此。
越来越多的建材涂料厂家开始研发绿色新品，以适应行业需求。
近年来，随着聚合技术的飞速发展和完善，利用纳米材料改性丙烯酸系涂料的研究越来越受到了人们重视。
其中由于纳米材料具有表面效应、光学效应、小尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，除了可以使丙烯酸涂料改性后的获得防霉抗菌、净化空气、长期释放负离子以外，还具有手感细腻、色彩柔和、遮盖力好的特性以及优异的防水、防油、抗老化、阻透性、热稳定性、抗氧性、拉伸性和抗低温性，而且无毒无味，不含重金属离子和放射性物质。
此外，由于在生产过程中加入了特殊的纳米材料，使得该功能性丙烯酸酯涂料的成膜性能显著改善，大大提高了产品的柔韧性和耐擦洗性。
产品成膜后也不会由于环境的温度、湿度的起伏变化而导致裂开、剥落、脱粉等现象。
1 纳米材料的概念纳米材料是一种超细的固体材料，在涂料、塑料加工、陶瓷化妆品、玻璃等行业的应用非常广泛。
在丙烯酸酯涂料中加入纳米材料可以很大程度的改善涂料的一些性能，如纳米材料紫外线屏蔽功能，提高了耐老化性，长久不褪色，使用寿命可长达十几年；独特的光催化作用、自洁功能，可防霉杀菌，净化空气。
2 各类纳米材料改性丙烯酸酯涂料的研究现状涂料行业因为纳米材料的出现带来了一系列新的变化和挑战，将两者的结合运用，不仅能提高传统涂料的的一些特殊性能，而且能实现涂料涂层功能的一大跨越。
（1）纳米CaCO3改性丙烯酸酯涂料。
作为软质填料的纳米CaCO3广泛应用于各类涂料中，它无毒无味、无刺激，很容易和各类聚合物相容，具有补强、填充、调色、改善加工艺和制品的性能及降低加工成本，是最常用的原料之一，在成膜物中起着骨架作用。
聚丙烯纳米复合材料的制备及阻燃性能研究
聚丙烯纳米复合材料的制备及阻燃性能研究聚丙烯纳米复合材料的制备及阻燃性能研究引言随着科技的进步和工业的发展，人们对材料性能的要求越来越高。
在许多领域，如建筑、电子、汽车等，材料的阻燃性能显得尤为重要。
聚丙烯作为一种常见的塑料材料，其在阻燃性能方面存在一定的局限性。
因此，研究改善聚丙烯的阻燃性能，具有重要的意义。
聚丙烯纳米复合材料制备方法聚丙烯纳米复合材料的制备主要有两种方法：机械混合法和熔融混合法。
机械混合法是将聚丙烯和纳米材料加入到高速搅拌机中进行混合。
这种方法简单且易于操作，但是纳米材料的分散性和填充效果较差。
熔融混合法是将聚丙烯和纳米材料同时加入到熔融状态的聚丙烯中，通过挤出或注塑等工艺制备纳米复合材料。
这种方法能够较好地改善纳米材料的分散性和填充效果，提高复合材料的力学性能。
聚丙烯纳米复合材料的阻燃性能研究为了研究聚丙烯纳米复合材料的阻燃性能，我们选择了几种常见的纳米材料进行混合制备，并对比了不同纳米材料含量对阻燃性能的影响。
实验中，我们首先将聚丙烯和纳米材料按一定比例进行机械混合或熔融混合，然后通过挤出或注塑工艺，制备出不同纳米材料含量的复合材料。
接下来，对样品进行烧毁试验，研究其阻燃性能。
实验结果表明，聚丙烯纳米复合材料的阻燃性能能够得到有效改善。
当纳米材料的含量为5%时，复合材料的阻燃性能最好，燃烧时间显著延长。
随着纳米材料的含量增加，阻燃性能呈现出先增强后降低的趋势。
这是由于纳米材料的添加能够有效增加复合材料的热稳定性和阻燃性能，但过高的含量会导致复合材料的力学性能下降。
结论本研究通过熔融混合法制备了一系列聚丙烯纳米复合材料，并研究了不同纳米材料含量对其阻燃性能的影响。
实验结果表明，纳米材料的添加能够有效改善聚丙烯的阻燃性能。
然而，需要注意的是，纳米材料的含量过高会导致复合材料的力学性能下降。
因此，在实际应用中，需要权衡纳米材料的添加量和复合材料的力学性能。
总之，聚丙烯纳米复合材料的制备及阻燃性能研究对于改善聚丙烯的阻燃性能具有重要意义。
纳米粉体改性聚丙烯材料力学性能研究进展
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ６ ２ ９ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ０ ２
Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ Ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｐｏ ｌ ｙｐ ｒ ｏ ｐｙ ｌ ｅ ｎ ｅ Ｍｏ ｄｉ ｉｅ ｆ ｄ ｂ ｙ Ｎａ ｎ ｏ — — Ｐｏ ｗｄ ｅ ｒ
ｐ ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ （ ｎ ａ ｎ ｏ — Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ 、 ｎ ａ ｎ ｏ － Ｓ ｉ Ｏ ２ 、 ｎ ａ ｎ ｏ － Ｔ ｉ ０ ２ 、 ｍｏ ｎ ｔ ｍ０ ｒ ｉ ｌ ｌ ０ ｎ ｉ ｔ ｅ （ ＭＭ ｒ ｒ ） 、 ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｎ ａ ｎ ｏ ｔ ｕ ｂ ｌ ｅ ｓ （ Ｃ Ｎ Ｔ ） ， ｅ ｔ ａ １ ． ） ｗ ａ ｓ ｓ ｕ ｍ－
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能高 ， 自身极 易 团聚 。 因此 二者 相容性 差ｌ ４ Ｉ 。 通过 对 ｎ ａ ｎ ｏ — Ｃ ａ Ｃ Ｏ 表 面改性 Ｉ ５ － ６ ］ ， 然后 填充 Ｐ Ｐ ， 可使 Ｐ Ｐ材
料 力学 性能 得到较 大改 善 。 Ｅ ｉ ｒ ａ ｓ ａ Ｄ ａ ｎ ｉ ｅ ｌ ［ ￣ 将 含 量 分别 为 ３ ％（ 质量分数 ， 下 同） 、 ５ ％、 ７ ％和 １ ０ ％的 ｎ ａ ｎ ｏ — Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ 与 Ｐ Ｐ在 双
纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展
第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December，2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟（安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽 芜湖 241002）摘 要：纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。
纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法，所得产品性能也不同。
综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用，以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。
关键词：纳米SiO2；丙烯酸酯；改性；复合方法中图分类号：TQ630.4文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂，由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能，在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。
由于丙烯酸酯单体的多变性，多种酯基在不同介质中的溶解性，以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点，丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。
丙烯酸酯涂料也有一些缺点，如热稳定性较差，涂膜易返黏，机械加工性能差等。
为改善涂料性能，有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径，复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性，对热、化学、大气的稳定性结合起来，显著提高涂料性能。
纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段，纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。
纳米SiO2呈三维网状结构，表面存在不饱和键以及不同键态的羟基，具有很高的反应活性，而且表面吸附能力强，对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率，而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近，形成空间网状结构。
纳米SiO2有着广泛的商业应用，如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。
聚丙烯纳米塑料技术进展
聚丙烯纳米塑料技术进展国内石油化工聚丙烯(PP)纳米复合材料的出现为实现PP的增强增韧改性提供了一条重要的新途径。
将纳米级的填料通过共混、插层等手段均匀地分散到PP基体中；可获得优异综合性能的PP纳米复合材料，使PP材料增强增韧，阻隔性、阻燃性、热变形温度和耐老化性提高。
(千金难买牛回头我不需再犹豫)现在国内外对PP纳米复合材料的研究极为活跃，制备方法各具特色，所添加填料品种很多。
根据所添加的填料种类可将PP纳米复合材料大致分为两大类：一类是PP/层状硅酸盐纳米复合材料，其中的填料包括蒙脱土、水浑石、海泡石、云母、滑石、绿土、高岭土等。
制备这类纳米复合材料是采用插层法、复合法，包括单位插层聚合法、聚合物溶液插层聚合物熔体直接插层法和溶胶—凝胶法等4种。
其中聚合物熔体直接插层法是指将聚合物和无机填料混合，然后加热到PP熔点以上，在挤出机或混炼机中通过剪切力使两者混合均匀，插层解离而得到纳米复合材料。
由于这种方法具有操作简单，可用传统的方法加工、易于工业化、没有溶剂等添加物、不存在环境污染等优点。
故目前研究较多，有较大的发展前途；另一类是PP/ 无机刚性粒子纳米复合材料，其中的填料包括CaCO3、SiO2、Al2O3、SiC、Si3N4等。
目前，制备PP/无机刚性粒子纳米复合材料基本上是采用熔融共混的方法，在双螺杆挤出机中依靠剪切力的作用将纳米级无机刚性粒子分散到PP基体中，得到PP纳米复合材料。
(剖析主流资金真实目的，发现最佳获利机会！)从研究的情况来看，PP/层状硅酸盐纳米复合材料的研究要比PP/无机刚性粒子纳米复合材料多得多，其广度和深度都是后者无法比拟的，理论上和实际应用上的研究成果都比较显著，是PP纳米复合材料发展的一个重点方法。
1991年，日本丰田汽车工业公司与三菱化学公司共同开发成功PP/EPR/ 滑石粉纳米复合材料。
该纳米复合材料克服了以往PP改性材料韧性增加而断裂伸长率下降的缺点，兼具有高流动性、高刚性和耐冲击性，用于制造汽车的前、后保险杠，并于1991年实现商品化生产，该材料被称为“丰田超级烯烃聚合物”。
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。
碳纳米管改性聚丙烯酸酯涂饰材料的制备及性能研究
碳纳米管是一种新型的纳米材料，它是由单层或多层石墨片按一定螺旋度卷曲而成的直径为纳米尺度的中空无缝管[1~2]。
这种独特的结构使碳纳米管具有优异的电学、热学和力学性能，使其在众多领域中有着非常广阔的应用[3~4]。
但现阶段，碳纳米管在皮革行业中的研究报道还不多。
聚丙烯酸酯作为成膜剂具有成膜性好、粘着力强等优点。
然而，普通的聚丙烯酸酯涂饰材料存在着“热粘、冷脆”等缺点[5]，因此，需要进行更深入的研究或改性，以获得性能更加优良的聚丙烯酸酯材料。
为研究碳纳米管对聚丙烯酸酯涂饰材料的改性效果，本文先采用浓硫酸与浓硝酸的混合强酸处理碳纳米管，使其表面带有羧基等活性基团，并以此为原料，采用原位聚合法，制备碳纳米管改性聚丙烯酸酯涂饰材料，并研究其薄膜的抗张强度、断裂伸长率和透水汽等性能。
1实验部分1.1主要试剂与仪器1.1.1主要实验材料碳纳米管，多壁，实验级，深圳市纳米港有限公司；浓硫酸，分析纯，杭州双沐化工试剂厂；浓硝酸，分析纯，浙江中星化工试剂有限公司；丙烯酸，分析纯，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；丙烯酸甲酯，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；丙烯酸乙酯，化学纯，上海润捷化学试剂有限公司；十二烷基硫酸钠，化学纯，国药集团化学试剂有限公司；过硫酸铵，分析纯，国药第一作者简介：李子良（1996.03-），男，嘉兴学院2014级轻化工程专业学生，已被南昌大学大学录取为2018级硕士研究生。
碳纳米管改性聚丙烯酸酯涂饰材料的制备及性能研究李子良，洪新球（嘉兴学院材料与纺织工程学院，浙江嘉兴314001）摘要：碳纳米管作为一种新型的纳米材料，具有独特的结构和性能，但其在皮革行业中的应用研究较少。
本文采用原位乳液聚合法将改性后的碳纳米管和丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯进行共聚，得到了碳纳米管改性聚丙烯酸酯乳液。
将改性的聚丙烯酸酯乳液分别成膜，测定了薄膜的抗张强度、断裂伸长率和动态透水汽性能。
结果表明：碳纳米管用量为丙烯酸酯类单体质量的0.09%，反应温度为85℃，反应时间为2h 时，改性聚丙烯酸酯薄膜的性能最好，其抗张强度达到了22.15MPa，断裂伸长率为373%。
聚丙烯酸纳米颗粒的制备方法及性能研究
聚丙烯酸纳米颗粒的制备方法及性能研究聚丙烯酸纳米颗粒是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。
本文将介绍聚丙烯酸纳米颗粒的制备方法及其性能的研究进展。
首先，来介绍一下聚丙烯酸纳米颗粒的制备方法。
目前常见的聚丙烯酸纳米颗粒的制备方法有溶剂沉淀法、乳胶聚合法、微乳液聚合法等。
溶剂沉淀法是一种简单易行的制备方法。
通常采用溶剂共沉淀法，使用有机溶剂如甲醇、乙醇等与聚丙烯酸单体溶于水中，加入适量的沉淀剂，如二氧化碳、乙酸等，使聚丙烯酸形成溶胶，然后通过离心、过滤等方式将纳米颗粒分离出来，最后进行干燥处理。
这种方法制备的聚丙烯酸纳米颗粒具有较高的纯度和分散性。
乳胶聚合法是另一种常见的制备方法。
首先将聚丙烯酸单体与表面活性剂、辅助乳化剂等混合，在适当的条件下形成乳液，然后加入引发剂进行聚合反应，在聚合过程中形成纳米颗粒。
最后通过蒸发水或离心等方式得到纳米颗粒。
乳胶聚合法制备的聚丙烯酸纳米颗粒具有较好的分散性和稳定性。
微乳液聚合法是一种较新的制备方法。
该方法在水相中加入表面活性剂和辅助表面活性剂，并加热搅拌使其形成微乳液，然后加入聚丙烯酸单体和引发剂进行聚合反应，最后通过离心、过滤等方式得到纳米颗粒。
微乳液聚合法制备的聚丙烯酸纳米颗粒具有较小的粒径和较好的分散性。
通过以上的制备方法，得到的聚丙烯酸纳米颗粒可以用于制备新型功能材料。
研究人员发现，聚丙烯酸纳米颗粒具有良好的温敏性，可以通过外界温度的变化实现自控释放。
这一特性使得聚丙烯酸纳米颗粒在药物传递、智能涂料等领域具有广泛的应用前景。
此外，聚丙烯酸纳米颗粒还具有良好的生物相容性和生物可降解性。
研究人员通过改变聚丙烯酸的化学结构和纳米颗粒的粒径，可以调控其在生物体内的降解速度和生物学行为。
这为聚丙烯酸纳米颗粒在生物医学领域的应用提供了良好的基础。
另外，聚丙烯酸纳米颗粒的表面性质也对其应用性能产生着重要影响。
研究人员通过改变表面修饰剂的类型和方法，可以调控纳米颗粒的表面电荷、亲水性和亲油性等性质，从而实现对聚丙烯酸纳米颗粒的表面改性。
纳米材料改性聚丙烯的研究进展
试样 2
171 171 170 169 168 168
试样 3
171 171 170 170 170 169
烯的抗老化性能 。试样加入 P160 、UVN P2 抗老化 剂后 ,聚丙烯抗紫外线性有所改善 ( P160 为经表面 处理的金红石型 TiO2 ; UVN P2 为经表面处理的无 定形 SiO2) ,尤其以 UVN P2 效果更为显著 。这主要 是由于纳米材料对光的吸收 ,它能吸收大量紫外线 , 使之转变为热能 ,从而保护了聚丙烯 ,使聚丙烯只能 吸收部分紫外线能量 ,不足以使碳碳键发生断裂 。 在加速人工老化条件下 ,聚丙烯经紫外线照射后 ,冲 击强度 (见表 2) 、熔点 (见表 3) 、熔体流动速率都发 生明显变化 ,这说明纳米材料 TiO2 、SiO2 作为抗老 化剂加入效果显著 。 314 纳米材料对 PP 阻燃性能的影响
石璞[4 ] 等研究了 PP/ 纳米 SiO2 复合材料的力 学性能 ,得出以下结论 :当纳米 SiO2 粒子填充量为 2 % ,表面处理剂用量为 115 %时 ,纳米 SiO2/ PP 复 合材料的综合力学性能最好 。此时 ,成型收缩率由 纯 PP 的 1134 增加到 1150 ;与纯 PP 相比结晶度提 高了 4 % ,结晶速度变快 ,增加了材料的强度 。
117884 23124
117464 25104
116449 29140
114778 36157
113061 43194
试样 3 冲击强度 下降率 / T·m - 1 / % 212611 0 119569 13145 118416 18155 117862 21100 117154 24113 116584 26166 116391 27151
PP 是典型的结晶聚合物 。它的许多宏观材料 性能与其结晶结构和特性有着密切的关系 。吴唯 等[12 ]对纳米 SiO2 改性 PP 的结晶结构与特性进行 了研究 。他们采用三种由不同表面处理方法处理过 的纳米 SiO2 ,通过改变纳米材料的添加量 ,结果发 现它们会引起 PP 结晶结构和特性的变化 。分析结 果表明 ,纳米 SiO2 在 PP 中具有成核剂作用 , PP 以 异相成核方式结晶 ,使 PP 的结晶温度提高 ,结晶速 率增大 ,球晶颗粒变得细小而均匀 ,但基本不影响 PP 的结晶度和熔点 。研究还发现[13 ]加入纳米蒙脱 土能使 PP 球晶明显变小 ; 蒙脱土用量增加 , PP 结 晶速率明显提高 ,但是结晶度降低 。这表明蒙脱土 层分散在 PP 基体内限制了 PP 链段 ,使 PP 链段结 晶困难 。蒙脱土层成为 PP 结晶成核剂 ,蒙脱土用 量增加 ,成核密度增加 。
纳米无机刚性粒子改性聚丙烯研究进展
纳 米 无 机 刚 性 粒 子 改 性 聚 丙 烯 研 究 进 展
一文 ／ 婉 霞 段 小 平 郭 刚 涂 铭 旌 四 川 大 学 金 属 材 料 系 ，成 都 ６１ ０ ５ 黄 Ｉ ０６ 摘 要 ：综 述 了 纳 米 Ｃａ Ｃｏ３、 纳 米 Ｔ０２、 纳 米 Ｓ ｏ２对 聚 丙 烯 （ Ｐ 的 改 性 研 究 进 展 。 ｉ ｉ Ｐ ） 重点讨 论 了纳米无 机粒子 对 Ｐ Ｐ改 性 的 机 理 和 影 响 因 素 。 结 果 表 明 ，纳 米 粒 子可 改善 Ｐ 的力学性 能 （ 强 、增韧 ） Ｐ 增 、抗 老 化 性 能 及 抗 菌 性 能 等 。 关键词 ：纳 米 Ｃａ Ｃ０３ 纳 米 Ｔ０２ 纳 米 Ｓ０２ 增 强 增 韧 抗 老 化 抗 菌 性 能 ｉ ｉ
了达 到特定 的表 面 光泽度 ，可 使用 超
细 ＣＣ ａ ０３粉 末 。 采 用 １ ０ｎ ａ ０３ ５ ｍＣ Ｃ 填 充 Ｐ ，其 冲 击 强 度 由 １ Ｊ ／ ｍ２ Ｐ ８ｋ 提 高 到 ７ ｋ ／ ｍ２， 而 填 充 粒 径 为 ４Ｊ ６２ｕｍ 的 Ｃ Ｃ ． ａ ０３则 未 发 现 有 该 现 象
收 大量 冲击 能 ，使 材 料 由脆性 断裂 转 变 为韧 性断裂 ，从而 实现增韧 Ｐ 。张 Ｐ
玲 等 ［ 研 究 认 为 ，Ｃ Ｃ ］ ａ ０３的 粒 径 对
１ 纳米 ＣＣ３ ａ０ 改性 Ｐ Ｐ
Ｃ Ｃ０３是 塑 料 工 业 中 应 用 最 广 ａ
距 ，减 少 了 Ｐ Ｐ分 子链 的缠 绕 ，并 使 链 间 的作 用力减 小 ，导 致纳米 。 同时 ，Ｐ Ｐ
米ＣＣ ａ ０３含 量 的 增 加 而 增 大 ， 且 以
ａ Ｏ３复 合 材 料 的 硬 度 随 纳 其 含 量 为 ２ ％ 时 冲 击 强 度 提 高 １ ０ ， ／纳 米 Ｃ Ｃ ０ ％ １
聚丙烯酸及其衍生物在纳米材料合成中的应用
聚丙烯酸及其衍生物在纳米材料合成中的应用纳米材料合成是当今材料科学中一个重要的研究领域，它涉及到许多领域，如纳米电子器件、生物医学、能源等。
聚丙烯酸及其衍生物作为一种重要的有机聚合物，在纳米材料合成中具有广泛的应用。
本文将针对聚丙烯酸及其衍生物在纳米材料合成中的应用进行探讨。
聚丙烯酸（PAA）及其衍生物是一类具有丰富功能的有机聚合物，其在纳米材料合成中的应用主要体现在两个方面：作为模板剂和表面改性剂。
首先，聚丙烯酸及其衍生物作为模板剂在纳米材料合成中发挥着重要的作用。
由于其特殊的结构和化学性质，PAA可以在溶液中形成稳定的胶束或反胶束结构，其中包裹着亲水或疏水的物质。
这种模板剂的形成对于合成纳米材料起着模板作用，可以控制其形貌、尺寸和组成。
通过调节PAA的浓度、分子量和溶剂条件等参数，可以实现对纳米材料的形貌和尺寸的精确控制。
例如，将PAA作为模板剂合成纳米颗粒，通过控制PAA的浓度和反应时间，可以获得不同形状和尺寸的纳米颗粒，如球形、纳米棒和纳米片等。
其次，PAA作为一种优秀的表面改性剂，可以在纳米材料表面形成均匀的覆盖层，并提供良好的分散性和相容性。
PAA的羧基官能团可以与纳米材料的表面结合形成化学键，从而实现纳米材料与基体材料之间的界面改性。
此外，由于PAA分子链的柔性和活性，它可以在纳米材料表面形成可调控的结构，并与材料形成相互作用。
例如，将PAA修饰的纳米材料应用于生物医学领域，可以通过调控聚合物链的长度和密度，实现材料与生物分子之间的特异性相互作用，从而改善材料的生物相容性和生物活性。
在纳米材料合成中，聚丙烯酸及其衍生物还可通过与其他聚合物的复合形成复合纳米材料，以进一步改善纳米材料的性能和应用。
例如，将PAA与聚酰胺、纳米颗粒等材料复合，可以改善复合材料的力学性能、热稳定性和界面相容性，从而拓展其在电子器件、能源储存等领域的应用。
此外，聚丙烯酸及其衍生物在纳米材料合成中还有其他的应用，如在纳米药物传递系统中的应用。
碳纳米管的修饰及改性聚丙烯复合材料的研究的开题报告
碳纳米管的修饰及改性聚丙烯复合材料的研究的开题报告一、研究背景和意义碳纳米管作为一种新兴的纳米材料具有卓越的力学性能、化学稳定性和导电性能，近年来在制备和研究中受到了广泛关注。
同时，聚丙烯是一种常见的工程塑料，在许多领域具有广泛应用。
由于聚丙烯的分子结构特性，其力学性能有限，而碳纳米管具有高强度、高刚度等良好性能，通过将其与聚丙烯复合可以有效提高联合材料的力学性能和导电性能。
然而，直接将碳纳米管填充到聚丙烯基体中存在着几个问题，比如碳纳米管与聚丙烯的表面性质和相容性存在差异，易造成材料的层间分散不良，导致复合材料的力学性能和导电性能无法得到充分发挥。
因此，本研究将针对以上问题进行探究，通过对碳纳米管的表面修饰或改性与聚丙烯复合，以期制备出具有优异力学性能和导电性能的碳纳米管/聚丙烯复合材料。
本研究具有重要的理论和实用价值，其研究成果将可广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
二、研究内容和方法本研究将基于以下研究内容和方法：1. 对碳纳米管进行表面修饰和改性，采用一系列化学方法，包括氧化、还原、硝化、聚合等，以改善其与聚丙烯基体之间的相容性和界面结合强度。
2. 制备并表征碳纳米管/聚丙烯复合材料，采用热压成型法制备复合材料，并采用拉伸试验、压缩试验等手段对复合材料的力学性能进行检测和分析，同时采用电子显微镜、X射线衍射等手段对复合材料的微结构、界面结构和分散性等进行表征。
3. 探索碳纳米管作为导电性添加剂复合到聚丙烯中的导电性能，通过四探针法等手段对导电性质进行测试，并与常见导电添加剂进行比较。
三、预期研究结果和意义本研究预期可以制备出具有较优异的力学性能和导电性能的碳纳米管/聚丙烯复合材料，同时探究碳纳米管表面修饰和改性对复合材料性能的影响，为该类复合材料的制备提供技术和理论基础。
通过本研究，能够为复合材料在航空航天、汽车、电子等领域的应用提供新的材料选择。
四、进度安排本研究拟按如下进度安排进行：第一、二年：开展碳纳米管表面修饰和改性及与聚丙烯复合材料制备并表征；第三年：开展导电性能测试及分析；第四年：开展复合材料性能综合分析和总结；第五年：完成论文撰写和答辩准备。
聚丙烯_无机物纳米复合材料的研究进展
聚丙烯/无机物纳米复合材料的研究进展林志丹 黄珍珍 麦堪成(中山大学化学与化学工程学院材料科学研究所、教育部聚合物基复合材料及功能材料重点研究室,广州510275)摘 要:本文综述了聚丙烯/无机物纳米复合材料的制备、表面处理、动态力学性能、结晶性能、阻燃性能、导电性能、分散性等物理与力学性能的研究进展。
PP纳米复合材料可用传统的方法成型加工,除用传统的偶联剂外,可用大分子相容剂或官能团化聚丙烯作为偶联剂或基体,改善PP纳米材料的分散性、界面粘结和力学性能。
少量无机物纳米粒子可使PP获得增强增韧,具有快的结晶速率、高的结晶温度和阻燃性能,归结于高表面积的纳米粒子存在强的异相成核作用,阻燃性能的提高归结于热稳定性提高和在少量填料时就可形成绝缘不燃炭层。
关键词:聚丙烯(PP) 纳米复合材料 制备方法 力学性能 动态力学性能 结晶行为 阻燃性能R ecent R esearch Development of Polypropylene/I norganic N anocompositesLIN Zhidan HUANG Zhenzhen MAI K ancheng(Materials Science I nstitute,K ey Laboratory of Polymeric Composites and Functional Materials of the Ministry of Education,School of Chemistry and Chemical E ngineering,Zhongshan U niversity,G uangzhou510275)Abstract:The recent research progress o f the method o f preparation and mechanical properties o f polypropylene/ inorganic layer and polypropylene/inorganic particle nanocomposites was reviewed.Polypropylene nanocompos2 ites can be prepared by extrusion method and processed by injection method.Disper sion o f nano2filler in polypropylene matrix and mechanical properties polypropylene nanocomposites can be improved by conventional method o f sur f ace treatment by low molecular weight organic coupling agent,compatibilized by high molecular weight polymeric compatibilized agent or f unctionazed polypropylene as polymeric matrix.Reinforcement and toughening can be observed in polypropylene nanocomposites at very low loading o f pared to the pure polymer or conventional particulate composites,polypropylene nanocomposites exhibit markedly high modulus and rigidity,f aster crystallization rate,higher crystallization temperature and flame retardant properties.The increase in crystallization rate and crystallization temperatures o f polypropylene in nanocomposites is attributed to a strong heterogeneous nucleation interaction o f nanoparticles due to a very high active sur f ace area.The im2 provement in flame retardant properties is attributed to their increased thermal stability and their unique ability topromote flame retardancy at quite low filling level through the formation o f insulating and incombustible char.K ey w ords:polypropylene(PP),nanocomposites,method o f preparation,mechanical property,dynamic me2 chanical behavior,crystallization behavior,flame retardancy前言高分子作为材料从均聚物、共混物、到填充和增强复合材料,每一步新技术引入都使高分子材料的物理与力学性能进一步提高和应用扩大。
无机纳米材料改性聚丙烯的研究进展
能好而广 泛应 用于 各个领 域 。 但是 ，Ｐ也存 在诸 Ｐ
如成型 收缩率 大 、 性 高 、 口冲击 强 度低 、 脆 缺 韧性
差、 易老 化等缺 点 ， 从而 限制 了 Ｐ Ｐ的进 一 步推广
与应 刚 。 因此 ， 内外对 Ｐ 国 Ｐ的改性 进行 了广 泛而
纳米 粒 子 的表 面 改性 根 据表 面改 性 剂 与 粒 子 表 面之 间有无化 学反 应 ，可分 为表 面物理 吸 附 、 包 覆改性 、 机械 化学 改性 和表 面化 改性 。 １１ 表面物 理吸 附 、 覆改性 ． 包
Ｚ ０ ０ａａ电位与 粒度 分布 仪分 别进 行分析［ 实 ３０Ｚ ｔ ２ １ 。
验结 果表 明 ，包 覆后 的 ＴＯ 表 面 状态 发 生 了变 ｉ：
化 ， ｉ： 水 溶 液 中 的 。
３ 高能量 法表 面改 性『 ） ３ Ｉ
无 机纳米 粒子 表面 有许 多 官能 团 。 用 电晕 利
收 稿 日期 ：０ ７ ０ — Ｏ ２ ０ — ２ ２
放电 、 紫外 线 、 等离 子 体 放 射线 对 粒 子进 行 表 面
一
２ — ７
维普资讯
无机 纳米材 料改 性 聚丙烯 的研 究进 展
改性。 这一 方法 的技 术复杂 、 成本高 ， 此应用 比 因
较少。
１ 机 械化 学改 性 ． ２
冲击强 度降 低 ，从 而不 能起到 增韧增 强 的作用 。 为 了增 加纳 米粒 子与 聚合 物的界 面结 合力 ． 高 提
深 入的研 究 ， 且取 得 了很 大的成 就 。 并
埋 、 没等后 续处理 ， 工艺 不 同 ， 吞 按 主要 有 以下几
纳米粉体改性聚丙烯材料非等温结晶研究进展
表 面积 很大 、表 面高 活性 的 羟基可 以与 聚合物 链 在一 定 条件下 发 生反 应 ， 形成 新 的 Ｓ一 ０ Ｃ共 价 ｉ 一 键 ， 些性 质 会使 材料 的热 稳定 性 有很 大 的提高 。 这 除 了 ｎ ｎ — ｉ 聚合物 材 料力 的作川 以外 ， 米 ａ ｏ ＳＯ 与 纳 颗粒 还可 能影 响 到聚 合物 的结 品行 为 ，使材 料 的 结 品性 发生 变化ｌ （ Ｉ 。黄 丽等 对纳 米 ＳＯ 采用 超 声 ｉ：
１ 纳米二氧化硅改性 Ｐ Ｐ复合 材 料
纳 米二 氧 化 硅 （３ ０ ＳＯ） 一 种质 轻无 定 形 １ １ 一 ｉ １１ 是
２１８） １ １９
摘 要 介绍 了纳 米粉体 改性聚 丙烯非 等温结 晶 的研 究进展 ， 综述 了纳 米二氧 化硅 、 米碳 酸钙 、 纳 碳 纳米 管 、 蒙脱 土插 层改性 聚 丙烯 的非等 温结 晶研 究状 况的进 展 。
关 键 词 纳 米粉 体 聚 丙ｏａ ｇ・ Ｄａ ｎ Ｌｉ ｆ ｉ Ｈｕ Ｐｉ ｇ Ｈｕ Ｌｅｙ ｌ ’ Ｆａ ｎ ｎ ａ ｆｎ ｉＸｉ ｕ Ｙｕ ｅ ｎ ｉａ ｇ ｎ Ｂｉ ｂｉ
（ ． ｃ ｏ ｌ ｆ ｔｒａ Ｓ ｉｎ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ Ｈｅ ａ ｏ） ｅ ｈ ｉ ｎ ｖ ｓｔ． ｉ ｏ ｕ ， ５ ０ ３ １Ｓ ｈ ｏ ｏ ｅ ｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉｅ ｒｎ ． ｎ ｎ Ｐ １ｔ ｃ ｎ ｃ Ｕ ｉｍ’ ｙ Ｊａ ｚ ｏ ４ ４ ０ ； Ｍａ ｅ ｉ
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ω(添加 量) / %
40 60 40 60
UL - 94
V- 2 V- 1 V- 2 V- 0
发烟情况
烟较少 烟较少 烟较少 烟较少
由表 4 可以知道 , 在 相 同 的 填 充 量 时 纳 米 级 Mg (O H) 2 的阻燃性能要比微米级 Mg (O H) 2 好得 多 。当 纳 米 级 Mg ( O H) 2 填 充 量 为 60 % 时 达 到 UL94 标准的 V20 级 。这是因为纳米级 Mg ( O H) 2 颗粒小 , 比表面积大 。当塑料受热时 , 纳米级 Mg (O H) 2 颗粒能吸收比微米级 Mg ( O H) 2 更多的热 量 ,从而抑制燃烧材料温度上升 ,同时产生水蒸气稀 释可燃性气体和黑烟 ,提高了材料的阻燃性并降低 发烟量 。同时 ,诸多文献[9 ,10 ]也表明高分子/ 纳米复 合材料的一个显著特点是高分子材料的阻燃性能得 到明显提高 。纳米复合材料阻燃性能的提高是由于
项爱民等[11 ]利用该纳米级银系抗菌剂 HN2300 和 PP 树脂通过熔融共混制得了抗菌塑料 。结果发 现 ,在相同时间下抗菌剂含量越高 ,抗菌性能越强 ; 测试时间越长 ,抗菌性能越强 ;添加抗菌剂对材料的 某些力学性能有所提高 。抗菌塑料有很好的应用前 景 ,如在冰箱 、空调 、洗衣机 、公用电话亭等方面的应 用 。目前 ,日本在这方面的开发应用走在前列 ,而我 国只有几家家用电器企业生产这种抗菌产品 。抗菌 塑料的使用迎合了市场需求 ,有着强劲的发展趋势 。 316 纳米材料对 PP 结晶性能的影响
注 :试样 1 为 PP Y2600 ;试样 2 为 PP Y2600 + P160 (015 %) ;试样 3 为 PP Y2600 + UVNP2 (013 %) 。
表 3 经热老化处理后各试样的熔点/ ℃
时间
0 300 500 700 900 1100
试样 1
171 170 170 167 167 167
采用无机材料2金属氧化物的超细粉末作为抗静电
剂 ,对填充型复合聚丙烯的抗静电性能的变化进行
了研究 。结果发现 , 当导电纳米材料的填充量达
2311 %后 ,聚丙烯复合材料的电阻率急剧下降 ;当填
充量大于 37 %后 ,电阻率变化又趋平缓 。如果继续
增加导电粉末的填充量 ,由于大量导电网络已经形
成 ,对材料导电能力的提高已无太大的帮助 ,因此材
为非极性 PP 不易插入层状物 ,所以将 PP 进行官能 团化作为基体或相容剂 ,这有利于 PP 插入和层状 物分散[2 ] 。直接分散法是制备高分子/ 无机物纳米 复合材料的最简便的方法 。通过溶液 、熔融混合可 直接将纳米粒子分散在聚合物基体中 ,但纳米粒子 比表面积大 ,表面活性高 ,极易团聚 。因此 ,纳米粒 子在高分子基体中的分散和高分子 - 纳米粒子间的 界面粘结成为须解决的重要问题 。目前 ,许多国内 外学者从事这项工作的研究 ,并取得了相当成就 。
试样 2
171 171 170 169 168 168
试样 3
171 171 170 170 170 169
烯的抗老化性能 。试样加入 P160 、UVN P2 抗老化 剂后 ,聚丙烯抗紫外线性有所改善 ( P160 为经表面 处理的金红石型 TiO2 ; UVN P2 为经表面处理的无 定形 SiO2) ,尤其以 UVN P2 效果更为显著 。这主要 是由于纳米材料对光的吸收 ,它能吸收大量紫外线 , 使之转变为热能 ,从而保护了聚丙烯 ,使聚丙烯只能 吸收部分紫外线能量 ,不足以使碳碳键发生断裂 。 在加速人工老化条件下 ,聚丙烯经紫外线照射后 ,冲 击强度 (见表 2) 、熔点 (见表 3) 、熔体流动速率都发 生明显变化 ,这说明纳米材料 TiO2 、SiO2 作为抗老 化剂加入效果显著 。 314 纳米材料对 PP 阻燃性能的影响
PP 是典型的结晶聚合物 。它的许多宏观材料 性能与其结晶结构和特性有着密切的关系 。吴唯 等[12 ]对纳米 SiO2 改性 PP 的结晶结构与特性进行 了研究 。他们采用三种由不同表面处理方法处理过 的纳米 SiO2 ,通过改变纳米材料的添加量 ,结果发 现它们会引起 PP 结晶结构和特性的变化 。分析结 果表明 ,纳米 SiO2 在 PP 中具有成核剂作用 , PP 以 异相成核方式结晶 ,使 PP 的结晶温度提高 ,结晶速 率增大 ,球晶颗粒变得细小而均匀 ,但基本不影响 PP 的结晶度和熔点 。研究还发现[13 ]加入纳米蒙脱 土能使 PP 球晶明显变小 ; 蒙脱土用量增加 , PP 结 晶速率明显提高 ,但是结晶度降低 。这表明蒙脱土 层分散在 PP 基体内限制了 PP 链段 ,使 PP 链段结 晶困难 。蒙脱土层成为 PP 结晶成核剂 ,蒙脱土用 量增加 ,成核密度增加 。
0 213305
0
200 115106 35118
300 114015 39171
400 112585 46100
500 112469 46149
600 112389 46184
700 112243 47147
试样 2
冲击强度 下降率 / T·m - 1 / %
213298
0
118679 19183
料电阻率不再明显下降 ,见表 1 。
表 1 导电粉末含量对 PP 电阻率的影响
导电粉末含量/ % 测试电压/ V
0
500
911
500
1617
500
2311
500
2816
500
3313
500
3715
500
4112
500
4414
500
体积电阻/Ω 体积电阻率/Ω1cm - 1
210 ×1014
814 ×1016
2 PP/ 纳米复合材料的制备方法
由于纳米填料的形状不同 , PP/ 纳米复合材料 的制备方法可分为插层复合法和直接分散法 。插层 复合法是制备高分子/ 层状物纳米复合材料的主要 方法 。通常需要将层状物有机化 ,然后再将单体 、低 聚物或聚合物插入 ,使层状物的片层结构扩张或剥 离成纳米级的基本单元 ,并均匀分散在基体中 。因
1 纳米粒子的表面处理
由于无机纳米粒子同聚丙烯极性能差异较大 , 表面能高 ,二者相容性很差 ,纳米粒子极易团聚 ,难 以得到性能优异的复合材料 。用纳米材料改性 PP 时 ,首先要对纳米材料进行表面处理 。目前常用的 表面处理方法有表面覆盖改性 ,局部活性改性 ,外膜 层改性 ,机械化学改性 ,高能量表面改性[1 ] ,沉淀反 应进行表面改性 。其中最常用的是表面覆盖改性 , 这种方法通过使用表面处理剂即可实现 。
使用无机阻燃剂或有机阻燃剂都可以提高聚合 物的阻燃性能 ,但同时存在诸如有毒气体的释放 、大 量的烟雾 、添加量大而影响机械性能和环境污染等 严重问题 。因此 ,开发新型 、清洁 、高效的阻燃剂便 成为目前重要的课题[7 ] 。纳米氢氧化镁是近年来开 发的一种新型无机阻燃剂 。它具有热稳定性好 、不 挥发 、不析出 、不产生有毒气体 、不腐蚀加工设备 、消 烟作用明显 、价格便宜等优点 。由于其分解温度高 且消烟性好 ,特别适于加工温度较高的 PP 、PA 等聚 合物 。
FRP/ CM 2004. No . 6
50
纳米材料改性聚丙烯的研究进展
2004 年 6 月
在固相形成硅酸盐碳化层起到良好的绝缘作用和质 量传递载体作用 ,减缓燃烧时挥发物的逸出 ,而不是 由于保留了部分的可燃物[2 ] 。 315 纳米材料对 PP 抗菌性能的影响
由于纳米粒子吸收太阳光后 ,发生光催化化学 反应而产生强氧化性的基团 ,可以氧化矿物杂质 ,因 而可以做抗菌剂 。
117884 23124
117464 25104
116449 29140
114778 36157
113061 43194
试样 3 冲击强度 下降率 / T·m - 1 / % 212611 0 119569 13145 118416 18155 117862 21100 117154 24113 116584 26166 116391 27151
110 ×1014
412 ×1016
Байду номын сангаас
410 ×1013
117 ×1016
110 ×1012
412 ×1014
218 ×107
112 ×1010
112 ×107
510 ×109
111 ×107
416 ×109
213 ×106
917 ×108
110 ×106
412 ×108
313 纳米材料对 PP 抗老化性能的影响 聚丙烯因其极易老化而使它的发展和应用都受
关键词 : 增强增韧 ; 聚丙烯 ; 纳米复合材料 ; 阻燃性能 ; 结晶 中图分类号 : TQ32718 文献标识码 : A 文章编号 : 1003 - 0999 (2004) 06 - 0048 - 03
聚丙烯 ( PP) 是一种材料改性领域中相当活跃 的基体树脂 ,因其来源丰富 、价格低廉 、综合性能好 而广泛应用于各个领域 。但是 ,PP 也存在诸如成型 收缩率大 、脆性高 、缺口冲击强度低 、韧性差 、易老化 等缺点 ,从而限制了 PP 的进一步推广与应用 。因 此 ,国内外对 PP 的改性进行了广泛而深入的研究 , 并且取得了很大的成就 。
收稿日期 : 2003207226 作者简介 : 国际英 (19772) , 女 , 硕士生 , 从事复合材料的研究 。
FRP/ CM 2004. No . 6
2004 年第 6 期
玻璃钢/ 复合材料
49
312 纳米材料对 PP 电性能的影响
众所周知 ,塑料在生产 、运输 、使用过程中会产
生静电 。为了防止静电所带来的危害 ,李良训[5 ] 等