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該文以聚丙烯為聚合物基體,以天然凹凸棒土為無機(jī)組分,通過熔融共混的方法制備聚丙烯/凹凸棒土納米復(fù)合材料.詳細(xì)介紹凹凸棒土的表面處理,重點(diǎn)分析聚丙烯/凹凸棒土納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,并研究了其結(jié)晶動(dòng)力學(xué)和熱分解動(dòng)力學(xué).采用四種不同的改性劑對(duì)凹凸棒土進(jìn)行表面改性,接著與丙烯酸丁酯接枝得到有機(jī)化凹凸棒土.利用FT-IR、XPS、XRD等分析方法對(duì)有機(jī)化處理前后的凹凸棒土進(jìn)行表征,通過SEM、TEM等觀察凹凸棒土的分散情況.結(jié)果表明,硅烷偶聯(lián)劑對(duì)凹凸棒土的表面有機(jī)化處理效果好于鈦酸酯、季銨鹽及甲基丙烯酸;電鏡觀察結(jié)果說明有機(jī)化凹凸棒土單晶直徑變大,存在少量聚集體.通過對(duì)聚丙烯/凹凸棒土復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)與性能表征,發(fā)現(xiàn)凹凸棒土在聚丙烯基體中分散較為均勻;凹凸棒土的加入,不改變聚丙烯的晶型但使其結(jié)晶度稍有增加.性能測(cè)試結(jié)果說明復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量提高幅度較大,但T<,g>變化不大;拉伸強(qiáng)度提高了6~13％,模量提高15~32％,沖擊強(qiáng)度最大提高70％;熱分解溫度明顯提高.對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究表明,復(fù)合材料等溫與非等溫結(jié)晶行為均可用Avrami方程來描述,n值在4~5之間,表明凹凸棒土對(duì)體系的成核機(jī)制影響較大,且使復(fù)合材料的結(jié)晶速率加快.另外,凹凸棒土的加入使聚丙烯球晶尺寸減小,數(shù)量增加.從復(fù)合材料的熱分解曲線可知復(fù)合材料的熱分解初始溫度向高溫移動(dòng),最大熱失重速率對(duì)應(yīng)的溫度也移向高溫.采用不同方法對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行熱分解動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明,凹凸棒土使得復(fù)合材料的熱分解活化能降低.

    doi：
    10.7666/d.y590809
    關(guān)鍵詞：
    聚丙烯 凹凸棒土 納米復(fù)合材料 表面改性 接枝聚合 結(jié)晶動(dòng)力學(xué) 熱分解動(dòng)力學(xué)
    作者：
    王麗華
    學(xué)位授予單位：
    天津大學(xué)
    授予學(xué)位：
    博士
    學(xué)科專業(yè)：
    材料學(xué)
    導(dǎo)師姓名：
    盛京
    學(xué)位年度：
    2003
    語種：
    中文
    分類號(hào)：
    TB383 TQ325.14 TQ316.343
    在線出版日期：
    2004年10月21日