摘要：用馬來酸酐和苯乙烯改性蒙脫土得到改性蒙脫土(SMA-MMT），然后用熔融共混法制備了聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)/改性蒙脫土納米復(fù)合材料，且加入接枝物PP-g-MAH-St作為相容劑。X射線衍射分析顯示SMA-MMT的層間距達(dá)到3.98nm。透射電鏡分析表明聚合物分子鏈已經(jīng)插入蒙脫土片層中。接枝物含量為15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)時(shí)，復(fù)合材料的力學(xué)性能達(dá)到最好，拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別為32.4MPa和79.5J/m。差示掃描量熱分析結(jié)果表明，PP-g-MAH-St和SMA-MMT的加入可以改善PP的結(jié)晶性能當(dāng)PP-g-MAH-St和SMA-MM’T，含量分別為15%和2%時(shí)，復(fù)合材料中PP的結(jié)晶溫度為120℃。
關(guān)鍵詞：聚丙烯；三元乙丙橡膠；蒙脫土；熔融共混；納米復(fù)合材料
PP應(yīng)用廣泛，但某些性能的不足限制了其應(yīng)用，比如韌性差。一般采用橡塑共混來提高其韌性，其中使用動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)對(duì)PP與橡膠進(jìn)行共混來提高PP韌性的研究較多。采用簡(jiǎn)單橡塑共混方法雖然可以提高PP的韌性，但材料的其他性能會(huì)降低。考慮到蒙脫土的增強(qiáng)增韌特性，制備的PP/橡膠/蒙脫土納米復(fù)合材料，可以在對(duì)PP進(jìn)一步增韌的同時(shí)保持或增加復(fù)合材料的強(qiáng)度。目前關(guān)于聚合物合金復(fù)合材料的報(bào)道很多，但集中于蒙脫土對(duì)合金性能方面的研究還不是很多Guo等用熔融共混法制備了PP/乙烯-丁烯共聚物(POE)/有機(jī)蒙脫土(OMMT)納米復(fù)合材料，并加入馬來酸酐接枝PP作為相容劑。在PP和POE中加入OMMT和接枝物后，PP的韌性大幅度上升。
SMA(馬來酸酐和苯乙烯的共聚物)具有透明性好、耐高溫等特點(diǎn)，是一種優(yōu)良的改性材料，且極性較強(qiáng)，與蒙脫土具有較好的相容性。因此在原有實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，本文用溶液本體法對(duì)MMT進(jìn)行改性，制得SMA-MMT，然后用PP-g-MAH-St作為相容劑，通過熔融共混法制備了PP/EPDM/PP-g-MAH-St/SMA-MMT納米復(fù)合材料，并對(duì)蒙脫土的插層和分散效果以及納米復(fù)合材料的力學(xué)性能和結(jié)晶性能進(jìn)行了表征。
結(jié)論
(1)采用MAH和St對(duì)鈉基蒙脫土進(jìn)行改性，制備出SMA-MMT，蒙脫土的層間距從原來的1.23nm增大到2.0nm，當(dāng)接枝物含量為15%時(shí)，蒙脫土層間距達(dá)到3.98nm。
(2)通過熔融法制得了插層型納米復(fù)合材料，接枝物的加入可以明顯改善復(fù)合材料的性能，當(dāng)接枝物的含量為15%時(shí)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別達(dá)到32.4MPa和79.5J/m，比PP/EPDM簡(jiǎn)單共混(27MPa81J/m)有較大改善。
(3)接枝物和蒙脫土可以作為PP異相結(jié)晶的晶核，并使材料中PP的結(jié)晶溫度升高，當(dāng)接枝物和蒙脫土含量分別為15%和2%時(shí)，PP的結(jié)晶溫度由111.5℃升高至120.0℃。
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