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研究了纳米CaCO3或SiO2、β成核剂(对苯二甲酸烷基酰胺,TATA)、弹性体POE复合改性PP的结构和性能,制得既具有较高拉伸和弯曲强度,同时具有较高冲击强度的PP复合材料。 用油酸(OA)对纳米CaCO3、SiO2粒子进行表面修饰,IR、沉降法、透射电镜、扫描电镜等方法表征了其改性效果。结果表明,OA通过离子键与纳米CaCO3结合,其最佳用量为7.5%,表面修饰后的无机纳米粒子能以纳米级尺度、均匀分散在PP中。用差示扫描量热法(DSC)对PP的结晶和熔融行为进行了研究,发现纳米CaCO3、SiO2能提高PP的结晶温度、结晶速率和结晶度,并诱导PP生成β晶。研究了纳米CaCO3、SiO2用量对PP复合材料力学性能的影响,结果表明,纳米粒子经OA处理后,能同时增韧增强PP。 用DSC法研究了对苯二甲酸烷基酰胺(TATA)对聚丙烯熔融行为的影响,结果表明,TATA能有效提高PP的β晶结晶能力,随TATA用量增加,β晶含量增加,当其用量为0.3%时,β晶含量高达96.1%;WXRD显示,加入TATA的PP有明显的β晶特征衍射峰,且衍射峰强度随TATA用量的增加而增强,进一步证明TATA能诱导PP生成β晶。采用DSC法研究了TATA对PP非等温结晶动力学的影响,结果表明,TATA可显著提高PP的结晶温度、降低半结晶时间(t1/2),TATA的加入提高PP的Zc值,进一步证明TATA提高了PP的结晶速度。采用Kissinger方程,计算得到PP和含有TATA的PP的结晶活化能,结果分别为165.8和196.3kJ/mol,表明动力学上β晶不易生成。采用WXRD研究了PP的晶胞参数,结果表明,其晶胞参数为a=b=19.08(?),c=6.49(?),属于六方晶胞。采用偏光显微镜研究了TATA对PP结晶形态演变过程的影响,纯PP是典型的放射状球晶,晶粒较为粗大,加入TATA后PP属于层片状结晶,球晶之间无明显界限,且球晶尺寸更加细化,形态均一。力学性能测试结果表明,TATA使PP的冲击强度、弯曲强度和模量有较大幅度的提高,而拉伸强度变化不大。 采用纳米CaCO3或SiO2、成核剂TATA、弹性体POE复合改性,制得了兼具较高强度和韧性的PP复合材料。结果表明,纳米CaCO3或SiO2、TATA、POE能显著增加PP的韧性,当POE含量为3%时,与纳米CaCO3或SiO2表现出明显的协同增韧增强效应。