摘 要

本课题的方案是采用无机填料-凹凸棒土(AT)对聚合物材料进行改性处理，主要是对聚丙烯(PP)进行增强增韧改性，能够改善聚合物的微观结构组成和机械性能。具体方法是通过用KH570处理的凹凸棒土与用PA/KH570复合处理的凹凸棒土分别依次加入到聚丙烯中，通过密炼机先进行密炼阶段，再将密炼好的粒料进行注塑阶段，制备部分冲击样条和拉伸样条，对样条做机械性能和结晶性能测试。

分析结果表明，用PA/KH570复合处理的凹凸棒改性的PP的拉伸模量大于纯PP,当凹凸棒土含量达到1%时，拉伸模量达到最高值。经过改性的PP拉伸强度曲线呈先下降后上升的趋势，原因是凹凸棒土的分子结构是呈纤维状的，它的长度与直径比值是固定的。当凹凸棒土填料较少时，材料的拉伸强度曲线会呈下降趋势。但随着填料的增加，偶联剂与聚合物大分子结合在一起，使其拉伸强度升高。纯聚丙烯的缺口冲击强度较低 ，加入未处理凹凸棒土时冲击强度略有提升，加入KH570处理过的凹凸棒土使复合材料的冲击强度有了十分明显的提升，断裂伸长率的曲线变化趋势和冲击强度的变化趋势大致相同。

关键词：聚丙烯 硅烷偶联剂 凹凸棒土 力学性能 结晶性能

Attapulgite Modified Polypropylene Composites

Abstract

The project of this project is to modify the polymer material by using inorganic filler - attapulgite (AT), mainly to strengthen and toughen the polypropylene (PP), which can improve the micro-structure and mechanical properties of the polymer. The concrete method is that attapulgite treated by KH570 and attapulgite treated by PA/KH570 are added to polypropylene monomer in turn. The mixer is used to mix the attapulgite first, and then the granules are injected into the plastic stage. Some impact splines and tensile splines are prepared, and the mechanical and crystalline properties of the splines are tested.

The results show that the tensile modulus of PA/KH570 composite modified attapulgite is higher than that of pure PP. When the content of attapulgite reaches 1%, the tensile modulus reaches the highest value. The tensile strength curve of the modified P P decreased first and then increased. The reason is that the molecular structure of attapulgite is fibrous and its ratio of length to diameter is fixed. When attapulgite filler is small, the tensile strength curve of the material will show a downward trend. However, with the increase of fillers, the coupling agent is combined with polymer macromolecule to increase its tensile strength. The notched impact strength of pure polypropylene is relatively low, and the impact strength increases slightly with the addition of untreated attapulgite. The impact strength of the composites increases obviously with the addition of KH570 treated attapulgite. The curve of elongation at break has the same trend as that of impact strength.

Key words:Polypropylene;silane coupling agent;attapulgitemechanical properties;crystallization properties

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2聚丙烯的简介 1

1.2.1均聚聚丙烯 1

1.2.2共聚聚丙烯 1

1.3凹凸棒土的简介 2

1.4聚丙烯/凹凸棒粘土复合材料的性能探究 2

1.5研究意义和未来展望 3

第二章 实验部分 4

2.1 实验主要原料 4

2.2 实验的设备 4

2.3制备试样 5

2.3.1 凹凸棒石表面修饰 5

2.3.2凹凸棒土/聚丙烯复合材料样条的制备 6

2.3.3制备等温结晶样片 7

2.4 性能测试与结构表征 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电子显微镜观察分析 8

第三章 结果与讨论 9

3.1 DSC分析 9

3.2力学性能分析 15

3.3偏光显微镜分析 17

第四章 结论 20

参考文献 21

致谢 23

第一章 绪论

1.1引言

聚丙烯是丙烯进行均聚聚合得到的一种树脂，从1969年就进入了工业化 [1]。聚丙烯的结构十分规整，属于高度结晶的聚合物。所以聚丙烯有较高强度、高耐磨性、高耐热性能且密度较小[2]。但是聚丙烯也有其他特点例如冲击性能不够好、低温且易脆、收缩利率较差、容易燃烧[3]，所以对聚丙烯改性势在必行。对聚丙烯进行改性,可以通过化学改性和物理改性来实现[4][5]。本课题研究的是加入凹凸棒土填料改性聚丙烯，这是提高聚丙烯力学性能和结晶性能的有效方法之一。

1.2聚丙烯的简介

聚丙烯的品种

1.2.1均聚聚丙烯

均聚聚丙烯是根据聚丙烯叔碳上的甲基在空间上的不同排列方式，可以分为三种不同构型的聚丙烯[6]，分别是等规聚丙烯，间规聚丙烯和无规聚丙烯。

等规聚丙烯（iPP）：分子链的等规立构使其具有优良的电绝缘性能，耐腐蚀性能，低温蠕变性能和耐应力开裂性能。其缺点是低温易脆断，制品收缩率大，耐磨性差。

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