纳米二氧化钛增强聚丙烯复合泡沫材料的性能
2014-12-09孙初锋王彦斌王爱军
机械工程材料 2014年7期
曾 亮,孙初锋,王彦斌,王爱军
(西北民族大学化工学院,兰州730030)
0 引 言
聚丙烯(简称PP)泡沫材料具有优异的力学性能、突出的高温稳定性及耐环境应力开裂性、良好的降解性能,可应用于食品包装、缓冲包装、隔热保温、建筑、汽车内饰等诸多方面[1-2]。但普通PP属于半结晶型聚合物,发泡温度范围窄[3],Burt[4]估算的PP发泡温度范围只有4℃,并发现直接发泡易出现泡孔塌陷、合并等问题。
采用复合化的手段可以有效地改善高分子泡沫材料的性能。卢子兴等[5-7]在聚氨酯泡沫塑料中加入中空玻璃微珠(HGB)进行复合化研究,结果表明随着HGB含量的增加,泡孔直径减小,压缩强度和模量显著提高。文献[8-9]较早报道了纳米复合发泡材料的研究,结果表明:黏土纳米粒子在聚合物中可以影响聚合物熔体局部的流变性,使聚合物熔体强度得以提高,抑制了气泡的塌陷和合并。其中蒙脱土(MMT)对线性聚丙烯的发泡具有非常好的增强效果,纳米粒子的加入可以显著改善PP的发泡效果。他们的研究引起了国外学者的极大关注,并相继开展了这方面的研究,是当前的研究热点之一。众多研究表明,加入纳米粒子不仅可以增强高分子泡沫材料的力学性能[10-15],而且在发泡的过程中还能充当成核剂,改变气泡成核原理[16],改善材料的发泡性能。
纳米二氧化钛是一种新型的无机材料,具有粒径小、比表面积大、表面活性高、分散性好等特点,表现出独特的物理化学性质。鉴于其优异的特性,作者以PP作为基体树脂,制备了纳米TiO2增强聚丙烯泡沫复合泡沫材料(以下称复合泡沫材料),研究了纳米TiO2加入量对其泡孔结构、复合泡沫材料的流动性以及力学性能的影响,以期得到性能优异的复合泡沫材料。……
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