PP-PA11-EPDM-g-MAH三元復(fù)合材料的研究.pdf

1、聚丙烯(PP)作為通用熱塑性塑料，力學(xué)性能優(yōu)良，但也存在低溫脆性、成型收縮率大、易老化等缺點。而尼龍11(PA11)具有優(yōu)異的耐寒和耐磨性。PP/PA11共混物綜合了PP及PA11的性能，可以提高PP的沖擊性、耐磨性，改善制品尺寸的穩(wěn)定性及加工性能。但因二者極性的差異使得相容性很差，需要加入增容劑改善其相容性。本論文以EPDM-g-MAH作為增容增韌劑，制備了PP/PA11/EPDM-g-MAH共混物。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、毛細

2、管流變儀、偏光顯微鏡(POM)和差示掃描量熱儀(DSC)對復(fù)合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)、流變行為及結(jié)晶行為進行了研究。 力學(xué)性能及形態(tài)結(jié)構(gòu)研究表明：當(dāng)共混配比為PP/PA11/EPDM-g-MAH=80/10/10時，共混物的常溫沖擊強度和低溫沖擊強度均達到最大值9.44KJ/m<'2>、3.4KJ/m<'2>，較純PP(2.03 KJ/m<'2>)有很大提高；而拉伸強度與斷裂伸長率變化不大。SEM分析顯示，PP/PA11共混物為熱力學(xué)不

3、相容的“海島型”兩相結(jié)構(gòu)，EPDM-g-MAH的加入大大提高了PP/PA11的相容性，使兩相界面粘結(jié)程度明顯增強，當(dāng)EPDM-g-MAH含量達到10％時，形成了以PA11為核、EPDM-g-MAH為殼的核．殼結(jié)構(gòu)。 考察了PP/PA11/EPDM-g-MAH復(fù)合材料的流變行為。研究表明：PP及其復(fù)合材料均為假塑性流體，表現(xiàn)出切力變稀現(xiàn)象。在不同溫度下，材料的非牛頓指數(shù)為0.4～0.6，復(fù)合材料的n值均較純PP的有所減小，這說明E

4、PDM-g-MAH/PA11的加入使體系的非牛頓性增強；在給定剪切應(yīng)力和剪切速率下，其表觀粘度隨著相容劑含量的增加先增加后減小，當(dāng)相容劑EPDM-g-MAH含量為8％、PA11含量為10％時，熔體的表觀粘度在達到最大值。 采用DSC研究了PP及其復(fù)合材料的結(jié)晶動力學(xué)。等溫結(jié)晶研究結(jié)果顯示，Avrami方程可以很好的描述材料的等溫結(jié)晶過程，由于PA11的異相成核作用，使得材料的結(jié)晶速率和平衡熔點較PP的有所升高；從PP及其復(fù)合材料

5、的偏光顯微鏡照片可以看到，PA11的加入，使得聚丙烯的球晶生長完整。非等溫結(jié)晶研究結(jié)果表明，Ozawa方程不適合描述體系的非等溫結(jié)晶過程，而用修正Avrami方程的Jeziomy法和Mo法都可以很好的處理此過程。結(jié)果顯示，PA11不僅能促進成核、提高結(jié)晶速率，而且可以改變基體PP的成核和晶體生長規(guī)律。Hoffman-Lauritzen理論研究結(jié)果表明，由于PA11的加入阻礙了PP大分子鏈折疊排入晶格的運動，使得垂直于分子鏈方向的折疊自由