PP与镁盐晶须复合材料性能的研究(2)

PP与镁盐晶须复合材料性能的研究

36 现 代 塑 料 加 工 应 用 2005年2月

1 试验部分

1.1 原料及仪器设备 PP,1300,北京燕山石化公司。镁盐晶须,丹东市时代科技开发公司。PP g MAH1,熔体流动速率(MFR)为100g/(10min);PP g MAH2,MFR为8g/(10min);2种PP g MAH的接枝率均为1%,市售。

试验用仪器及设备列于表1。

表1 试验用仪器及设备

仪器设备名称高速混合机橡胶试验密炼机45t压力成型机25t平板硫化机万能制样机万能材料试验机电子扫描显微镜

规格型号GH 10XSM 1/20 80

SL 4525T2HY WDLY 10AXL 30

生产厂家北京塑料机械厂上海轻机模具厂上海第一橡胶机械厂国营青岛化工机械厂河北承德试验机总厂长春材料试验机厂荷兰菲立普公司

2 结果与讨论

2.1 PP g MAH加入量对复合体系性能影响

由表2和表3中的数据可知,在PP/PP g MAH1质量比为97/3,或者PP/PP g MAH2质量比94/6时,复合材料拉伸强度达到最大值,继续提高PP g MAH用量时拉伸强度略有所下降。可见,当PP g MAH的含量少时,存在于界面上的酸酐官能团较少,能与晶须表面上的羟基反应的点不多,两相界面作用区域少,结合力不足,因此拉伸强度不高;随着PP g MAH的用量增加,酸酐官能团数目增多,与晶须表面上的羟基反应点增加,两相界面作用增强,拉伸强度加大;但是再增加PP g MAH用量时由于PP g MAH本身强度较低,体系的拉伸强度增加趋缓。

表2 PP g MAH1用量对PP复合体系性能影响

PP/PP g MAH1质量比

镁盐晶须/质量份*

303030

拉伸强度/MPa39.244.842.9

冲击强度/(kJ m 2)

2.903.063.09

1.2 试样制备

1.2.1 试验采用的配方

A为PP/未经处理镁盐晶须的填充体系;B为PP/PP g MAH1处理镁盐晶须的填充体系;C为PP/PP g MAH2处理镁盐晶须的填充体系。试样以100份PP与PP g MAH为基础。1.2.2 试样制备

(1) 密炼机控温180 ,先把PP或PP/PP g MAH投入密炼机,至混炼熔融完全后,加入晶须,再混炼8~10min,最后出团状料。(2) 压力成型机控温180 ,团状料于压板中预热4~6min后,然后加压至15MPa(表压),样片厚度4mm。然后将片材移置冷压机中冷却定型6min,压力设定为5MPa(表压)。

(3) 按照各种测试标准的要求,在万能制样机上制样。

1.2.3 性能测试

冲击强度按GB1043 79的规范进行测试。拉伸强度按GB1040 79的规范进行测试。热变形温度按GB1634 79的规范进行测试。将片状复合材料试样在液氮中充分冷却后,迅速脆断。将脆断形成的断面修整后,置于真空镀膜机中镀膜,镀银膜后的样品用XL 30型扫描电[1]

98/297/396/4

*相对PP与PP g MAH,PP与PP g MAH为100份,下同。

表3 PP g MAH2用量对PP复合体系性能影响

PP/PP g MAH2质量比

96/494/692/8

镁盐晶须/质量份

303030

拉伸强度/MPa37.843.242.8

冲击强度/(kJ m 2)

3.023.423.45

与PP g MAH1相比:(1)在达到拉伸强度最大性能时,PP g MAH2所需用量较多是因为PP g MAH2相对分子质量大,链段长,易缠结,使链段上的一部分酸酐不能与晶须表面上的羟基反应,所以需要添加更多PP g MAH2以保证反应点的数目;(2)PP g MAH2处理的镁盐晶须复合材料拉伸强度低于PP g MAH1体系。由于PP g MAH2相对分子质量大、粘度大,与PP混炼过程中使晶须在PP中的分散性不如PP/PP g MAH1复合体系,晶须分散不均匀,从而使该复合材料的拉伸强度较低。这一点可由SEM