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现代非开挖管线工程技术是对传统开挖施工的一次技术革命,它可在不破坏道路、植被及不影响环境、交通条件下进行地下管线施工,有效地解决了铁路、河流和在现有建筑物下铺设管道的难题,对电力、通信及建筑给排水等行业的发展与升级改造具有重要的应用价值,其经济和社会意义显著。聚丙烯因其优良的物理机械性能、成型加工性能及生产成本较低等特点,在工业和民用制品领域已得到广泛应用。目前高性能改性聚丙烯电力电缆护套管已被广泛应用于电力、通信、排水等领域的新管道建设和旧管道修复中。本课题以2500目碳酸钙(CaCO3)和2500目高岭土为填充增强剂,采用钛酸酯(NDZ-105)偶联剂对碳酸钙和高岭土进行表面偶联改性,通过双螺杆挤出机制备得到PP/碳酸钙和PP/高岭土两种改性复合材料,并且系统研究了材料的力学性能、流变性能的变化规律,采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)对改性复合材料的形态结构和结晶行为进行了研究。主要取得以下结果:(1)通过对碳酸钙和高岭土的表面改性改善其表面性能,提高与聚丙烯的结合力,确定了合适的改性剂用量及改性工艺。(2)通过熔融共混法制备了PP/碳酸钙、PP/高岭土复合材料,研究了碳酸钙和高岭土的用量对PP的各项性能的影响规律。结果表明,随着碳酸钙和高岭土含量的增加,复合材料的拉伸强度和拉伸模量先上升后下降,在添加量为30%时达到最高值,缺口冲击强度和断裂伸长率逐渐下降,弯曲强度则随着填充物含量的增加略有提高。(3)熔体流动速率(MFR)分析结果表明,随着碳酸钙和高岭土含量的增加,PP/碳酸钙、PP/高岭土复合材料的MFR逐渐下降,且高岭土对复合材料的影响更大。维卡热变形温度分析发现,碳酸钙和高岭土的加入可提高复合材料的耐热性,但是碳酸钙和高岭土的添加并没有影响复合材料的加工性能。研究得到了具有应用价值的复合材料配方和生产工艺,产品已应用于市政建设工程。