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摘 要

本课题采用实验室现有的双螺杆挤出机提供的高剪切应力对CaCO3填充改性LLDPE复合材料进行共混改性，探讨了界面改性剂、碳酸钙粒度、用量等因素对CaCO3填充LLDPE材料相关性能的影响规律。研究CaCO3填充LLDPE复合材料的熔体流动速率（MFR）、硬度、拉伸强度、断裂伸长率等。实验结果证明，我们选用24.5%的LLDPE（原料）、73%的碳酸钙粉体（填充剂）、0.5%的ZnSt（润滑剂）、1%的PEW（润滑剂）、1%的MPOE（表面改性剂）的配方，得到的复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、熔融指数以及硬度都较为理想。

经碳酸钙填充改性过的LLDPE可用作汽车地毯背衬胶、地面防滑脚垫等材料。

关键词 CaCO3/LLDPE 共混改性 界面改性剂 MFR 拉伸强度 断裂伸长率

Study on properties of CaCO3 filled modified LLDPE

Abstract

This subject adopts laboratory twin screw extruder with existing high shear stress of LLDPE composite modified by blending modification of CaCO3 filling power, investigation of the influence of interfacial modifier on properties of LLDPE filled with CaCO3 materials. The melt flow rate (MFR), hardness, tensile strength and elongation at break of CaCO3 filled LLDPE composites were investigated. Experimental results show that, we selected 24.5% LLDPE (raw material), calcium carbonate powder 73% (filler), 0.5% ZnSt (lubricant) and 1% PEW (lubricant), 1% MPOE (surface modifier) formula, the tensile strength, elongation, hardness and melting index are ideal. Modified LLDPE filled with calcium carbonate can be used as backing material of automobile carpet, floor skid mat and so on.

Key words: CaCO3/LLDPE Interface-modifier blending-modification MFR tensile strength elongation at break

目录

摘要

Abstract

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第一章 绪论

1.1 引言 1

1.2 LLDPE的性质和应用 2

1.2.1 LLDPE的性质 2

1.2.2 LLDPE的工艺加工 2

1.2.2 LLDPE的应用 2

1.3 碳酸钙（CaCO3）粉体的特性和应用 3

1.4 本课题选取的LLDPE型号及参数 3

1.5本课题使用的表面改性剂以及其他助剂 4

1.6本文研究的目的和内容 4

1.6.1 实验研究的内容 4

1.6.2 实验的目的和意义 5

第二章 实验部分 6

2.1 实验内容 6

2.1.1 原料 6

2.1.2 仪器设备 6

2.1.3 样条的制备 8

2.1.4 力学性能测试 8

2.1.5熔融指数（MFR）的测定方法 9

第三章 结果与讨论 10

3.1 碳酸钙的粒径对LLDPE弹性体力学性能的影响 9

3.1.1碳酸钙粒径对复合材料拉伸强度的影响 9

3.1.2碳酸钙粒径对复合材料断裂伸长率的影响 11

3.2 不同表面改性剂对LLDPE弹性体力学性能的影响 11

3.2.1不同表面改性剂对复合材料拉伸强度的影响 12

3.2.2不同表面改性剂对复合材料断裂伸长率的影响 12

3.3 碳酸钙用量对LLDPE弹性体力学性能的影响 13

3.3.1 碳酸钙用量对复合材料拉伸强度的影响 14

3.3.2 碳酸钙用量对复合材料熔融指数的影响 14

3.3.3 碳酸钙用量对复合材料断裂伸长率的影响 15

3.4 MPOE用量对LLDPE弹性体力学性能的影响 16

3.4.1 MPOE用量对复合材料拉伸强度的影响 16

3.4.2 MPOE用量对复合材料熔融指数的影响 17

3.5 ZnSt用量对LLDPE弹性体力学性能的影响 17

3.5.1 ZnSt用量对复合材料拉伸强度的影响 18

3.5.2 ZnSt用量对复合材料熔融指数的影响 18

3.5.3 ZnSt用量对复合材料断裂伸长率的影响 19

3.6 POE用量对LLDPE弹性体力学性能的影响 20

3.6.1 POE用量对复合材料拉伸强度的影响 21

3.6.2 POE用量对复合材料熔融指数的影响 21

3.6.3 POE用量对复合材料断裂伸长率的影响 21

第四章 结论 23

参考文献 24

致谢 25

第一章 绪论

1.1 引言

本文涉及到的主要原料LLDPE是一种热塑性弹性体^[1]，简称TPE。它是近年来在工业生产中较为常用的一种高分子材料，受到各方研究者的青睐与关注，又被称为合成橡胶或人造橡胶。热塑性弹性体在室温下能够和橡胶一样，保持稳定的高弹性，在发生形变较大的情况下能回复原状，而在高温下又具备一定可塑性。在工业生产制造中不仅可以成功替代部分橡胶作为生产原料，还可以达到塑料改性的效果。得益于其优秀且多样的综合性能，因而被广泛应用在胶鞋、胶布等日常用品的制造，也可以用于各种工业用品的制造。同时，它还可以大量用在通用热塑性树脂以及一些工程塑料的改性上面，使得近年的塑料工业也焕然一新，既能满足大家对橡胶制作性能、拉伸性能的要求，而且对于降低生产强度、增大企业经济利润、简化制作流程、节约大量资源，尤其是对于生态维护起到了乐观而且有力的作用^[8]。

热塑性弹性体按照其构成方式分成两个类型。其一是嵌段共聚物，它又包含以下几个品种：苯乙烯类（TPS）、双烯类（TPB、TPI）、氨酯类（TPU）、酯类（TPEE）等。其二是由弹性体/塑料共混而成的共聚物，它包含聚烯烃类（TPO、TPV）、硫化物等。在投入工业生产的热塑性弹性体中，苯乙烯类占整体用量的一半左右。

相比较热固性橡胶而言，TPE的构造使它拥有独特的性能优点，有下面优点：

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