纳米复合材料的制备开题报告

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1、 毕业论文开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 号：号： 学学 院 、 系院 、 系 ： 材料科学与工程学院材料科学系 专专 业业 ： 高分子材料与工程专业 论论 文文 题题 目目： 聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备 与性能研究 指 导 教 师指 导 教 师 : 2012 年 02 月 23 日 毕毕 业业 论论 文文 开开 题题 报报 告告 1结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文 献综述： 文文 献献 综综 述述 1.1 概述概述 聚丙烯(PP)具有来源丰富、价格便宜、容易加工、力学性能好、密度小等优点，此 外，聚丙烯还有一些优点是值得一提的:聚丙烯的表面

2、硬度和刚度都比较好，并有良 好的表面光泽，这些性能都随聚丙烯等规度和熔体流动速率的增加而提高；聚丙烯具 有优异的抗弯曲疲劳性，电性能和蠕变性能；聚丙烯具有优异的化学稳定性，而且结 晶度越高，化学稳定性越好。与其它塑料相比，具有较好的综合性能，故而是一种综合 性能较好的通用塑料，被广泛应用于汽车、化工、建筑、包装、电气等行业。 随着这些领域的发展，对聚丙烯的需求也越来越大，但是聚丙烯以下不足之处限制 了它的应用范围:分子链节上的侧甲基降低了链柔韧性，球晶颗粒较大，使得其脆化 温度高，耐冲击性能差，高温刚性不足；它是一种非极性聚合物，其染色性、粘结性、 抗静电性以及与无机填料的相容性都较差；加工成

3、型收缩率大，其制品的尺寸稳定性 较低；耐老化降解性能差。为此，从 70 年代中期起国内外对 PP 进行了大量的改性研 究，特别是针对提高 PP 的缺口冲击强度。如何利用其优点，克服其缺点，改善聚丙烯 的性能，对于拓展其应用领域、增加其使用价值有着非常重要的现实意义。 1.2 国内外的研究现状和发展趋势国内外的研究现状和发展趋势 材料的韧性是一个非常重要的力学指标，它直接影响到材料的各种应用。聚丙烯由 于具有成本低、密度小、强度高等优点而得到广泛的应用，并依靠其低成本而有代替部 分工程塑料的趋势，但是聚丙烯的韧性尤其是低温韧性较差，使其部分应用受到限制。 因此提高聚丙烯的韧性一直是聚丙烯改性研究

4、的热点。通过不懈的努力，人们已经找到 了多种增韧聚丙烯的方法，其中一些已经在工业上取得了广泛的应用。 聚丙烯的改性可分为化学改性和物理改性。化学改性主要是改变聚丙烯的分子链结 构，从而改进材料性能。化学改性主要包括共聚改性，降解改性，接枝改性和交联改性 四类。物理改性是在聚丙烯基体中加入其它的材料或有特殊功能的添加剂，经过混合、 混炼而制成具有优异性能的聚丙烯复合材料。 物理改性大致可分为填充改性、 共混改性、 增强改性和功能改性等。 物理改性比化学改性容易进行改性效果也比较显著， 推广容易， 经济效益明显。特别是共混改性技术开发周期短、耗费少、制品的物理性能同样能达到 应用要求。因此，共混改

5、性是利用现有高分子材料开发新型材料的简便而有效的方法。 15本课题我们采用的是共混改性的方法，主要有以下几种： 1.2.1 橡胶增韧聚丙烯橡胶增韧聚丙烯 橡胶增韧聚丙烯作为一种新型的热塑性工程塑料，由于其具有的良好的加工性能、 低温冲击性能、耐老化性能及高强度、质轻等特点得到了广泛的应用。 如南剑凌，赵文聘等13做了橡胶增韧聚丙烯的改性实验。橡胶形态是指共混改性前 加入聚丙烯中的橡胶形态而言，我们试验了两种方法。第一种是将大块橡胶破碎后直接 和聚丙烯共混造粒； 第二种方法是将破碎后的橡胶先做成增韧母粒 然后再加聚丙烯中。 由于两种方法中橡胶颗粒在共混料中的分散形态不一样，因而产品的性能也有很大

6、差 别。结果表明：增韧母粒所做增韧聚丙烯和直接破碎的橡胶颗粒所做增韧聚丙烯比较， 后者橡胶颗分散比较细、均匀，而前者橡胶颗粒分散较粗且不均匀。橡胶母粒所做增韧 聚丙烯其综合性能较橡胶颗粒所做增韧聚丙烯好，特别是断裂伸长率差别很大，这主要 是由于橡胶颗粒组，分散不均匀，拉伸过程中很难形成稳定的连续相，从而影响了拉伸 率， 也影响了低温冲击性能。 这种方法虽然取得了一定的成功， 但还是有一些不足之处， 如挤出温度，挤出产量，挤出机螺杆转速等对橡胶增韧聚丙烯的性能有很大的影响。 1.2.2 纳米复合材料增韧聚丙烯纳米复合材料增韧聚丙烯 纳米颗粒改性聚丙烯的一个重要原因是纳米颗粒对聚丙烯的晶相的结晶过程具有 诱导效应，微粒越小，其诱导结晶效率越高。聚丙烯试样从熔体降温的过程中生成的结 晶基本上是晶相，球晶尺寸较大；纳米颗粒/聚丙烯复合材料的球晶却小的多，并伴 随有晶相的生成。纳米复合材料力学性能规律性的增加相当一部分来自晶相的贡 献。另一个重要原因是纳米颗粒复合材料受到冲击时会诱导基体发生剪切屈服变形。对 于韧性断裂，冲击能耗散主