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本文以熔融插层法制备的聚丙烯(PP)/聚氧化乙烯(PEO)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料为研究对象,对该体系中OMMT的分布、纳米复合材料的形态结构与性能进行了深入的研究。 通过透射电子显微镜(TEM)分析和X射线衍射(XRD)分析,对OMMT在PP/PEO共混体系中的分布及形态进行研究。结果表明,OMMT含量为1phr和3phr时,OMMT片层以剥离形态存在,OMMT含量为5phr和7phr时,OMMT片层以剥离和插层两种形态存在,OMMT主要分布在两相界面处及PEO相内部。 扫描电子显微镜(SEM)观察表明,OMMT的加入能有效细化PEO分散相的粒径,并使PEO分散相粒径分布趋于均匀;OMMT含量越高,PEO分散相粒径尺寸越小,复合材料的透光率越高。OMMT含量1phr和3phr时,可以降低PP/PEO合金材料的表面电阻率,OMMT含量为3phr时,PP/PEO/OMMT纳米复合材料的表面电阻率最小,达到了抗静电材料的要求。 锥形量热仪分析(CONE)、电子探针分析(EPMA)和热失重分析(TGA)表明,OMMT的加入改善了材料阻燃性和热稳定性,使复合材料的热释放速率(HRR)和质量损失速率(MLR)大幅度降低,热分解温度得到较大提高,OMMT的加入对聚合物共混物起到了阻燃和提高热稳定性的作用。 X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、偏光显微镜照片(POM)表明,OMMT的加入对PP相起到异相成核、诱导β结晶的作用,随着OMMT含量的增加,PEO、PP两相的结晶度都逐渐增大,球晶粒径尺寸减小。 OMMT的加入导致注塑样条中PEO分散相从芯层、过渡层到表皮层依次出现圆球状-椭圆状-片层状形态,且PEO在三个层中的含量逐渐增大,PP/PEO/OMMT复合材料中PEO的结晶度从样条芯层到表皮层逐渐增大;同时使复合材料从样条芯层到表皮层逐的热分解温度逐渐提高。 制备的PP/PEO/OMMT纳米复合材料弯曲强度、弯曲模量是随OMMT土含量的增加而呈线性增加,拉伸强度、缺口冲击强度变化不大。