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稀土β成核剂/POM/EVA/PP复合材料的研究

作　者: 聂鑫
导　师: 丁会利
学　校: 河北工业大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 聚丙烯 稀土β成核剂 聚甲醛 乙烯-醋酸乙烯共聚物 复合材料 力学性能 结晶性能
分类号: TQ320.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文采用新型稀土β成核剂(WBGⅡ)、聚甲醛(POM)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)对无规共聚聚丙烯(PPR)进行增韧改性,并借助万能材料试验仪、冲击试验仪、热重分析仪(TG)、动态热机械分析仪(DMA)、偏光显微镜(PLM)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段,初步研究了WBGⅡ/POM/EVA/PPR复合体系中各个组分对该复合材料的力学性能、热性能及结晶性能的影响,研究发现:通过加入一定量的WBGⅡ、POM和EVA,可以有效提高聚丙烯的冲击强度,当稀土β成核剂的加入量为0.5份,POM加入量为3份,EVA加入量为15份时,改性PPR复合材料的缺口冲击强度由纯PP的10.3 KJ/m2提高到15.4 KJ/m2,为原来的1.5倍,而材料的断裂伸长率由纯PP的91.5%提高到了287.3%,提高到原来的3倍,而材料的拉伸强度和弯曲强度只有小幅下降,材料的综合力学性能得到改善。通过偏光显微镜观察、WAXD表征和DSC表征,分析复合材料的结晶性能。在该复合材料中,稀土β成核剂和聚甲醛都可以诱导PPR产生β晶型,由原来的α球晶变为了针状β晶,二者的加入增加了PP的结晶中心,提高了结晶速率,细化了晶型。EVA作为一种优良的弹性体,对PP有显著的增韧作用。通过TG分析,材料的热稳定性良好,DMA分析显示材料各个组分之间相容性良好。稀土β成核剂和聚甲醛的加入还提高了PPR材料的熔融和结晶温度。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-23
  1.1 研究背景  8
  1.2 聚丙烯增韧改性的发展  8-18
    1.2.1 橡胶弹性体共混增韧改性PP  8-11
    1.2.2 纳米粒子材料共混改性PP  11-13
    1.2.3 β成核剂增韧改性PP  13-18
  1.3 聚甲醛对PP 的改性  18-20
    1.3.1 聚甲醛的概述  18-19
    1.3.2 聚甲醛对PP 的改性  19-20
  1.4 EVA 对PP 的改性  20-22
    1.4.1 EVA 的简介  20-21
    1.4.2 EVA 对PP 的改性  21-22
  1.5 本课题研究目的及内容  22-23
    1.5.1 研究目的  22
    1.5.2 研究内容  22-23
第二章 WBGⅡ/POM/EVA/PPR 复合材料的制备与表征  23-28
  2.1 实验原料  23
  2.2 实验仪器  23-24
  2.3 试样制备及性能表征  24-28
    2.3.1 试样制备  24-25
    2.3.2 力学性能测试  25
    2.3.3 其他性能测试  25-28
第三章 WBGⅡ/POM/EVA/PPR 复合材料力学性能  28-38
  3.1 前言  28
  3.2 正交试验设计及实验数据分析  28-32
    3.2.1 冲击强度实验  28-29
    3.2.2 拉伸强度实验  29-30
    3.2.3 弯曲强度试验  30-32
  3.3 WBGⅡ/POM/EVA/PPR 复合材料力学性能的研究  32-35
    3.3.1 WBGⅡ对改性PPR 复合材料力学性能的影响  32-33
    3.3.2 POM 对改性PPR 复合材料力学性能的影响  33-34
    3.3.3 EVA 对改性PPR 复合材料力学性能的影响  34-35
  3.4 复合材料的冲击断面形貌分析  35-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章 WBGⅡ/POM/EVA/PPR 复合材料的热性能  38-43
  4.1 WBGⅡ/POM/EVA/PPR 复合材料的热失重分析  38-39
  4.2 WBGⅡ/POM/EVA/PPR 复合材料的动态热机械分析  39-42
  4.3 本章小结  42-43
第五章 WBGⅡ/POM/EVA/PPR 复合材料结晶性能研究  43-53
  5.1 复合材料的结晶过程及形态  43-48
  5.2 复合材料的WAXD 分析  48-49
  5.3 复合材料的DSC 分析  49-52
  5.4 本章小结  52-53
第六章 结论  53-55
参考文献  55-59
致谢  59-60
攻读硕士期间发表的文章  60

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 一般性问题 > 基础理论
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