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纳米CaCO_3-PVC复合材料微观结构和力学性能研究

时间:2017-10-30 9:22:39   来源:本网   添加人:admin

  80年代中期发展起来的纳米材料被称为“21世纪最有前途的材料”,成为新世纪材料学中的研究热点。采用纳米CaC3对高聚物进行增韧改性,属于近年发展起来的非弹性体增韧技术。我国在纳米CaC3增韧聚合物方面进行了一些研究f1.研究表明,纳米CaC3对聚合物有一定的增韧作用。

  本文采用超重力法制备的纳米级CaC3粒子填充到PVC中,CaC3粒子在PVC基体中达到了纳米级的分散,取得了显著的增韧效果。

  1.从(a)可以看出,。(a)为未改性纳米Ca- CO3在PVC基体中分散状况,未改性的纳米CaCO3粒子在PVC基体中形成了微米尺度的结团。

  (b)为经表面改性的纳米CaCO3粒子在PVC基体配方号纳米CaC3类型低温表面改性纳米CaC3注:样品配方中PVC CPE、助剂的质量比为100:8:9.从表1中可以看出,加入表面改性纳米CaC3粒子的PVC复合材料的室温和低温抗冲击性能都显著优于未加纳米CaC3的PVC材料。当PVC、CaC3的质量比为100:4时,复合材料的缺口冲击强度达到21.9k/m2,是不加纳米CaC3的PVC材料的2倍。当PVC、CaC3的质量比为100:8时,复合材料的缺口冲击强度达到41. 2k/m2,是不加纳米CaC3的PVC材料的3. 7倍。上述。从表2可知,纳米CaC3加入使共混物料的平衡转矩增大。纳米CaC3粒子具有很大的比表面积,产生的表面效应会使共混体系的熔体粘度增大,增大了体系的平衡转矩。为了改善共混体系的加工流动性能,在配方中加入加工流动改性剂M.加入M可使共混物料的平衡转矩T降低,改善共混物的加工流动性。

  表2纳米CaC3-PVC共混体系的平衡转矩Fig.配方号实验中还测试了不同纳米CaC3用量对共混体系流变性能的影响,发现当纳米CaC3用量的比例数为150时采用布拉本德塑化仪测得体系的平衡转矩过大,共混物的加工流动性较差。

  3结论(1)经表面改性的纳米CaCO3粒子在PVC复合材料基体中可均匀分散,而未改性的CaCO3粒子在PVC共混物中有显著的团聚现象。

  显著的增韧作用,当纳米CaC3加入量的比例数为8时,纳米CaCO3-PVC复合材料的缺口冲击强度可达到41.2k/m2,是不加纳米CaCO3的PVC材料的3.7倍。

  100,加入量不宜过多,过多会使共混物的加工流动性变差。