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高分子合成纸的配方及纸状化性能的研究

作　者: 李建
导　师: 李廷希；赵丽芬
学　校: 山东科技大学
专　业: 材料工程
关键词: 高分子合成纸聚烯烃碳酸钙硼酸酯力学性能流变性能结晶性能微观结构
分类号: TS71
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

高分子合成纸又叫石头纸,是以碳酸钙和高分子树脂为主要原料,同时添加各种助剂,利用高分子界面化学原理和填充改性技术,通过挤出工艺而制成的,具有塑料和纸张特征的多功能性材料。它具有强度大、抗撕裂性好、阻燃性好、耐酸碱性好、印刷性好、可书写、经久耐用等特点。由于合成纸生产过程无污染,同时可以完全回收、循环使用,也可以使用废旧高分子树脂作为原料,因而是现代纸张生产的一次重大突破。聚烯烃是重要的通用树脂,聚丙烯具有突出的耐应力开裂性、机械性能、耐磨性、较好的耐热性和化学稳定性、良好的加工性能等优点,但具有耐寒性差、抗蠕变性差、制品尺寸稳定性差等缺点。聚乙烯具有较好的耐低温性、绝缘性、耐化学药品性和良好的加工流动性等优点,但具有耐热性差、耐老化性能差及易应力开裂等缺点。因此对聚烯烃改性研究一直是高分子材料科学研究领域的重要课题。本文首先对采用硼酸酯改性碳酸钙,然后填充改性聚烯烃进行研究和讨论。力学性能研究表明,改性后的碳酸钙填充聚烯烃复合材料的力学性能明显提高；随着碳酸钙填充量不断增加,复合体系力学性能先增大后减小,填充量较大时,加工成性较困难；随着碳酸钙粒径的减小,复合材料的力学性能也先增大后减小,粒径为600-800目碳酸钙比较合适。流变性能表明,随着温度和剪切速率增加,纯聚乙烯和碳酸钙/聚乙烯复合材料的剪切粘度均呈下降趋势；随着碳酸钙粒径的减小,复合体系的粘度呈下降趋势；偶联剂的最佳用量为2份时,加工性能好,材料成本较低；少量碳酸钙加入可以降低体系的粘度,改善体系的流动性。结晶性能研究表明,纯聚烯烃结晶结构规整,结晶界面清晰,碳酸钙高填充聚烯烃会使结晶界面变得模糊。未改性碳酸钙填充聚烯烃有明显的团聚现象,改性处理碳酸钙能使团聚现象消失。扫描电子显微镜研究表明,自制的碳酸钙母料,内部结构紧密无气泡,在树脂中均匀分散,与树脂实现了良好的结合；合成纸原纸表面具有微孔结构,厚制品其表面光滑,薄制品其表面粗糙；涂布后的制品,表面均匀平滑。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
1 绪论  12-30
  1.1 课题背景  12-13
  1.2 合成纸的概述  13-17
  1.3 合成纸的经济效益和社会效益  17-18
  1.4 聚烯烃概述  18-22
  1.5 界而研究  22-24
  1.6 碳酸钙概述  24-26
  1.7 硼酸酯  26-28
  1.8 本课题生产合成纸工艺技术路线  28-29
  1.9 本课题的研究目的及意义  29-30
2 实验部分  30-32
  2.1 实验原料  30
  2.2 实验仪器及设备  30-31
  2.3 试样的制备  31
  2.4 试样的测试  31-32
3 结果与讨论  32-43
  3.1 碳酸钙填充聚烯烃的力学性能  32-35
  3.2 碳酸钙/聚乙烯复合体系流变性能的研究  35-41
  3.3 结晶性  41-43
4 合成纸中试实验的制备工艺  43-57
  4.1 引言  43
  4.2 专用母料的制备工艺  43-46
  4.3 三层共挤流延成膜工艺  46-49
  4.4 涂布工艺  49-54
  4.5 性能检测  54-57
5 合成纸的微观结构分析  57-64
  5.1 引言  57
  5.2 碳酸钙专用母料的分析  57-59
  5.3 合成纸原纸的分析  59-61
  5.4 涂布纸分析  61-62
  5.5 合成纸的热分析  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-69

高分子合成纸的配方及纸状化性能的研究

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