理论教育 如何提高纳米粘土填充的PE-HD性能?

如何提高纳米粘土填充的PE-HD性能?

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:纳米粘土填充的PE-HD就是纳米复合材料。纳米粘土的用量为0.5%时,纳米复合材料及其微孔泡沫的力学性能改善幅度最大。这就意味着不需要太多的纳米粘土就能使PE-HD纳米复合材料的性能达到最佳,提高其力学性能。Kuboki等人[45]研究了N2发泡的PE-HD纳米复合材料微孔注射成型泡沫。Jo和Naguib[48]发现,纳米粘土含量在PE-HD/粘土纳米复合材料泡沫结晶度低时更有利于发泡,泡孔尺寸及其分布更为均匀;但是结晶度高时,韧性显著下降。

如何提高纳米粘土填充的PE-HD性能?

纳米粘土填充的PE-HD就是纳米复合材料。Jo和Naguib[47]研究了纳米粘土对注射成型PE-HD纳米复合材料微孔泡沫力学性能的影响。其中粘土用量很小,为0.5%~2%(质量分数)[46,47],CO2和N2都成功地用作其发泡剂。Jo和Naguib研究时用CO2物理发泡剂,所用PE-HD为SCLAIR 59A(Nova化学公司,熔体流动速率为0.72g/10min),将二甲基氢化牛脂烷基胺有机改性粘土(Cloisite 20A,Southern Clay Products)用作层状硅酸盐,将马来酸酐接枝PE-HD(PE-g-MAH,Fusabond MB100D,加拿大杜邦公司)用作偶联剂,纳米粘土用量(质量分数)分别为0.5%、1.0%和2.0%。结果表明,纳米粘土在纳米复合材料及其微孔泡沫中都发挥了作用,改善了其力学性能,如弹性模量和屈服强度。纳米粘土的用量为0.5%(质量分数)时,纳米复合材料及其微孔泡沫的力学性能改善幅度最大。这就意味着不需要太多的纳米粘土就能使PE-HD纳米复合材料的性能达到最佳,提高其力学性能。

Kuboki等人[45]研究了N2发泡的PE-HD纳米复合材料微孔注射成型泡沫。粘土用量甚至少于上述采用CO2时的用量(质量分数为0.1%~1%)。结果表明,随着纳米粘土用量的增加,未发泡和发泡纳米复合材料的弯曲强度和模量都提高了。但是,与未发泡纳米复合材料相比,在一定的粘土用量(质量分数最多为1%)时发泡纳米复合材料的弯曲性能低,而缺口Izod冲击强度高[45]。(www.daowen.com)

结晶度对CO2发泡的PE-HD/粘土纳米复合材料泡沫的泡孔形态和力学性能都有显著影响。Jo和Naguib[48]发现,纳米粘土含量在PE-HD/粘土纳米复合材料泡沫结晶度低时更有利于发泡,泡孔尺寸及其分布更为均匀;但是结晶度高时,韧性显著下降。然而,粘土用量高时,结晶度对泡孔尺寸变化的影响减弱[48]

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