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无机填料改性塑料是近几年塑料改性的热点,但无机纳米粒子改性聚烯烃的研究和开发还处于初始阶段。无机纳米粒子存在比表面积大的特点,分散开来的纳米粒子能与聚烯烃形成强的相互作用,实现纳米粒子改性聚烯烃。但正是由于比表面积大,纳米粒子易于团聚,难于在基体中分散开来,团聚体在复合材料中形成力学薄弱点使得性能降低,所以必须改善纳米粒子在基体中的分散性。 按传统方式改善纳米粒子在基体中的分散性有两种,一是加入分散剂改善聚烯烃与纳米粒子之间耦合力;二是通过设备改善。分散剂对填料改性也有其特定的功能性,它不可能替代其他工艺技术或设备的功能作用。而机械设备通过强烈的剪切作用,对团聚的纳米粒子的分散效果较好。 而本研究首次将振动注塑装置应用于纳米无机粒子/聚烯烃复合材料。振动装置不但能很好的控制基体树脂的高分子聚集态结构,且通过振动剪切作用将无机纳米粒子均匀分散于聚烯烃树脂中,使得无机纳米材料改性聚烯烃目的得以实现。 本课题研究了四个复合体系:PP/Nano-CaCO3,HDPE/Nano-CaCO3,PP/Nano-OMMT,HDPE/Nano-OMMT。通过以上四个复合体系来研究振动注塑在复合材料改性中的应用。结果表明,振动注塑能很好地改善复合材料的力学性能。对同一体系,将振动注塑和常规注塑进行比较发现,在压力振幅达到最大时,振动注塑PP/Nano—CaCO3(100/10)复合材料的冲击强度达到17.2Mpa,较常规注塑提高了178%,且其拉伸强度提高了17%;