搅拌摩擦加工制备MWCNTs增强PE-HD的结构与性能研究

2017-06-05欧亚明高吉成

中国塑料 2017年5期

关键词：改性复合材料结构

欧亚明，刘澄，高吉成*

(1.扬州恒通精密机械有限公司，江苏扬州 225000；2.扬州大学机械工程学院，江苏扬州 225127)

搅拌摩擦加工制备MWCNTs增强PE-HD的结构与性能研究

欧亚明1，刘澄2，高吉成2*

(1.扬州恒通精密机械有限公司，江苏扬州 225000；2.扬州大学机械工程学院，江苏扬州 225127)

通过搅拌摩擦加工技术制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)增强高密度聚乙烯复合材料，并研究了行进速度对复合材料宏观、微观结构和拉伸强度的影响。结果表明，复合改性层的宏观表面光滑，且缺陷较少； MWCNTs在基体中以云状形式分布，组织相对均匀；较低的行进速度更有利于MWCNTs在基体中的分散；复合材料的拉伸强度随着行进速度的增加先升高后降低，在行进速度为30 mm/min时取得最大值。

搅拌摩擦加工；多壁碳纳米管；聚乙烯纳米复合材料；微观结构；拉伸强度

0 前言

在合理利用能源、节约资源和净化生存环境的大背景下，各国研究学者都在致力于对通用塑料进行改性以使其达到高性能化，从而可以直接或间接作为符合要求的结构材料使用[1-2]。自20世纪80年代以来，塑料改性已经初步形成以填充材料和改性塑料为主要产品的新兴行业[3]。最早用于填充改性的颗粒主要是微滑石粉和CaCO3等无机粒子，随着填充技术的发展，一些纳米颗粒、金属颗粒、炭黑、石墨以及其他粒子都能被用作增强剂[4-6]。其中，MWCNTs由于其极高的强度和弹性模量以及优良的物理性能而成为理想的增强相。