石墨烯对低密度聚乙烯拉伸性能的影响
2018-10-12严战友王云舟吴守军朱德兰
节水灌溉 2018年9期
关键词:改性
伍 妮,李 莎,严战友,王云舟,陈 瑞,吴守军,朱德兰
(西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西 杨凌 712100)
以高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)为代表的聚乙烯是目前最为广泛应用于各类管材、农业用膜的高分子材料。其中LDPE和LLDPE都具有极好的流变性和熔融流动性,适合热塑性成型加工的各种成型工艺,成型加工性好,用量远大于HDPE。在分子量相同条件下,LDPE拉伸强度通常低于HDPE和LLDPE的拉伸强度,但LDPE具有更好的注塑、吹塑或挤塑成型性。此外,聚乙烯对环境应力(化学与机械作用)是很敏感的,相比于HDPE和LLDPE,LDPE具有更好的抗环境应力开裂(ESCR)性能。
聚乙烯在大气、阳光和氧的作用下,会发生老化,变色、龟裂、变脆或粉化,丧失其力学性能。炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。大量研究和实际应用证实添加炭黑可以提高聚乙烯材料的耐候性,改善抗老化性能[1,2];同时,添加适量的炭黑可以提高聚乙烯材料的拉伸强度[3-6]。
石墨烯作为强度最高的新型碳材料,同时具有石墨自身的导电导热性,已有一些研究尝试将石墨烯用于聚合物,特别是电性能与热性能的改性。研究证实添加石墨烯可以提高聚乙烯的热稳定性[7-9],显著改善导电性;但关于添加石墨烯对聚乙烯力学性能的影响研究报道很少[10],研究指出添加石墨烯能够提高聚乙烯的模量和拉伸强度[11],但对断裂伸长的影响结果却存在不一致:单利君等人实验研究指出随着石墨烯添加量的增加,高聚乙烯材料的断裂伸长持续减小[12];……
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