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第30卷 第6期 应 用 化 学 Vol_30Iss．6 2013年 6月 CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRY June2013 不同改性剂对聚丙烯 ／碳酸钙复合材料性能的影响 生 瑜 朱德钦 邹寅将 方 镇 苏晓芬 (福建省高分子材料重点实验室，福建师范大学材料科学与工程学院 福州 350007) 摘 要 以马来酸酐 (MAH)、聚丙烯蜡 (PPW)为主要原料，采用原位固相接枝改性法制得 PP／CaCO一MAH- PPW 复合材料，并与添加相容剂聚丙烯接枝马来酸酐 (PP-g-MAH)所制得的PP／PP_g—MAH／CaCO，复合材料 进行比较。结果表明，CaCO 良好的分散性及其与PP基体适宜的界面粘接是复合材料具有较好韧性 的关键 因素。与PP／PP ．MAH／CaCO复合材料相比，PP／CaCO．MAH-PPW复合材料表现出更佳的冲击、弯曲和加工 性能，当m(PP)：m(CaCO)=100：20时，材料缺口冲击强度达到最大值，是基体树脂的1．19倍。 关键词 复合材料 ，聚丙烯，碳酸钙，原位固相接枝改性法，聚丙烯接枝马来酸酐 中图分类号 ：0632 文献标识码 ：A 文章编号：1000-0518(2013)06-0655-06 DOI：10．3724／SP．J．1095．2013．20504 近几年来，聚合物／无机刚性粒子复合材料可以赋予复合材料一些特殊性能，如高阻隔性、耐热性、 尺寸稳定性及阻燃性等 引。目前，用于填充聚合物的无机刚性粒子主要有 CaCO，、SiO：、炭黑、 Mg(OH)和BaSO等 J。其中原料易得、价格低廉和可大量填充的CaCO，格外受到青睐。聚丙烯(PP) 具有优 良的综合性能和相对低廉的价格，使PP基复合材料相比其它工程材料具有广泛的应用市场 。 由于非极性的PP与极性粒子CaCO相互作用弱，分散效果差，导致复合材料机械性能下降，常用传统的 大分子相容剂聚烯烃接枝马来酸酐特别是 PP ．MAH来提高二者之间的界面粘接。但研究结果表明， 其在提高复合材料冲击韧性方面具有一定的局限性 。 我们曾报道了一种新的思路——原位固相接枝法 州 对纳米 CaCO表面进行改性，即先用含双键 的有机酸对纳米 CaCO表面进行预处理，在其表面引入活性双键基团；然后引发纳米 CaCO，表面的有机 酸与聚丙烯蜡(PPW)进行接枝聚合，从而在纳米 CaCO。表面有效地化学键合上一层聚合物，形成具有 核壳结构的纳米 CaCO．有机酸．PPw复合粒子。原位固相接枝法与添加相容剂PP-g．MAH在提高PP／ CaCO复合材料性能方面对 比迄今未见文献报道。 本文利用原位固相接枝法 以MAH为 “纽带”制备 CaCO．MAH—PPW 粒子并应用于 PP，研究 PP／CaCO一MAH—PPW和 PP／PP-g-MAH／CaCO复合材料的力学性能、微观形貌及加工性能，比较原位固 相接枝改性法与添加大分子相容剂 PP—g—MAH对 PP／CaCO复合材料性能的影响。 1 实验部分 1．1 试剂和仪器 Z30S型聚丙烯 (PP，中国石化海南炼油化工有限公司)，工业级，熔融指数为25．0g／10min，等规指 数94％，密度0．90g／era 。碳酸钙(福建万旗非金属材料有限公司)，工业级，粒径为60—80nm，密度为 2．71g／cm 。CMG9801型聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH，上海 日之升新科技发展有限公司)，接枝率 0．9％。聚丙烯蜡 (PPW，江苏江阴市顾山镇东风合成化工厂)，工业级，相对分子质量6500，马来酸酐 (MAH)，分析纯；过氧化二苯甲酰(BPO)，化学纯；甲苯，分析纯；氢氧化钠 ，分析纯；异丙酮，分析纯，以 上试剂均为国药集团化学试剂有限公司生产。浓盐酸(福州化工试剂厂)，分析纯。丙酮 (广东西陇化 工有限公司)，分析纯。 2012-11-05收稿，2012—11-27修回 福建省科技厅重大资助项 目(2012Y4002)，福建省科技厅重点资助项 目(2008Y0036)，福建省自然科学基金资助 (2010J01276) 通讯联系人：朱德钦，教授；TeL／Fax：0591~3464353；E—m