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摘 要

本小组采用层状无机填料-绢云母对聚丙烯（PP）进行改性，利用庚二酸（PA）处理的绢云母和PA/氢氧化钙（Ca(OH)₂）复合处理的绢云母产生的β晶成核剂，诱导聚丙烯产生β晶，改善复合材料的综合性能。

具体实验方法：使用PA和PA/Ca(OH)₂处理的绢云母，再加上未处理的绢云母，把这三种绢云母与PP共混，使用双螺杆挤出机和注塑机等工业设备，制备出含有不同方式处理的和不同含量绢云母的复合材料样条，再对这些样条进行性能测试，包括力学性能，收缩率，热变形性等。

实验结果表明，和不添加任何添加剂的纯PP比较，虽然提高了复合材料的多种性能，包括热变形温度、缺口冲击强度、弯曲模量和结晶曲线峰值的温度，但是复合材料的收缩率和拉伸强度都下降了。因为绢云母的存在，提高了复合材料的热变形温度，弯曲模量和结晶峰温度，降低了材料的收缩率，使材料尺寸更稳定。当复合材料中复合处理的绢云母的含量达到2.5%时，冲击强度最大。因为处理过的绢云母会产生β晶成核剂，帮助PP生成β晶型，而β晶是复合材料性能提高的主要原因。

关键词：聚丙烯 庚二酸 绢云母 力学性能 β晶成核剂

Study on Properties of Polypropylene/Sericite Composites

Abstract

The team modified the polypropylene with a layered inorganic filler-sericite, and used β-crystal nucleating agents produced by sericite and pimelic acid/calcium hydroxide composite treated with pimelic acid to induce polypropylene production β crystal, improve the overall performance of composite materials.

The specific experimental method uses sericite treated with pimelic acid and pimelic acid/calcium hydroxide, together with untreated sericite, blends the three sericite with polypropylene, using a twin-screw extruder and an injection molding machine. In other industrial equipment, composite splints containing differently treated and different amounts of sericite were prepared, and the properties of these splines were tested, including mechanical properties, shrinkage, and thermal deformation properties.

The experimental results show that, compared with the pure PP without any additives, the composite material has various properties, including heat distortion temperature, notched impact strength, bending modulus and peak temperature of the crystallization curve.Both strength and shrinkage have decreased.Because of the presence of sericite, the thermal deformation temperature, bending modulus and crystallization peak temperature of the composite material are improved, the shrinkage rate of the material is reduced, and the material size is more stable.When the composite treated sericite content reaches 2.5%, the impact strength is the highest. Because the treated sericite will produce β crystal nucleating agent, helping polypropylene to produce β crystal form, and β crystal is the main reason for the improvement of the performance of the composite material.

Key words: Polypropylene;pimelic acid;Sericite;Comprehensive performance;

β-crystal nucleating agents

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.1.1聚丙烯微观结构 3

1.1.2 聚丙烯结晶形态 3

1.1.3聚丙烯性质 4

1.1.4 聚丙烯现代应用及发展 4

第二章 实验部分 5

2.1 原料 5

2.2 设备 5

2.3制备试样 5

2.3.1复合材料样条制备 5

2.3.2 制备等温结晶样片 6

2.4 性能测试 7

2.4.1 力学性能测试 7

2.4.2差示扫描量热法（DSC） 7

2.4.3 PLM观察 7

2.4.4 收缩率测量 7

2.4.5耐热性能测试 8

第三章 结果与讨论 9

3.1 DSC分析 9

3.2力学性能分析 13

3.3耐热性能分析 15

3.4收缩率分析 15

3.5 PLM分析 17

第四章 结论 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 绪论

• 1. 引言

在日常生活中，塑料已经成为最常用的材料之一。作为最常用的通用塑料之一的PP，因其廉价，出处较多，而且性能更好，所以在生产、生活中用途十分广泛，是大家生活中随处可见的高分子材料之一。根据PP的不同结构，PP的种类可分为等规PP,间规PP和无规PP，而其中等规PP占PP总用量的90%以上^[1]。

PP具有良好的机械性能，低密度，耐化学性，电性能优异，成本低，易加工，广泛用于汽车配件，电子电器，包装材料，管件，空心包装和日用品等，在汽车配件用塑料中居首位^[2]。但是，它具有较差的冲击性，耐候性和耐热氧老化，低温容易发生脆裂，抗蠕变性差，容易发生光老化和热氧化，易燃，模具收缩成型收缩率较大等方面的缺点限制了其使用范围^[3-5]。因为它的性能方面的不足，人们对 PP 改性进行很多实验和研究，并有了一些阶段性的成绩和结论。

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