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埃洛石纳米管(Halloysite nanobubes,HNTs)特殊的管状结构和表面性质以及高强度、高模量使其在聚合物增强改性方面具有得天独厚的优势。本文将HNTs应用于聚丙烯(Polypropylene,PP)改性,并通过添加p-环糊精和将埃洛石与白炭黑并用等方法制备了具有新型结构和优良性能的PP/HNTs复合材料,研究了复合材料的制备方法、结构与性能。
通过研究添加少量HNTs的聚丙烯/埃洛石纳米管复合材料发现,少量埃洛石能有效增强增韧聚丙烯。埃洛石的加入提高了聚丙烯的成核能力,诱导聚丙烯产生β晶,同时使复合材料的结晶温度、结晶度增加,但热分解稳定性略有下降。
通过在PP基体和埃洛石中加入β-环糊精发现,在加工过程中β-环糊精与埃洛石之间的氢键作用能有效改善埃洛石纳米管的分散,增强埃洛石与聚丙烯基体间的界面结合。β-环糊精的加入能显著提高复合材料的弯曲模量,提高聚丙烯的成核能力,屏蔽埃洛石的酸性点,提高复合材料的结晶度、结晶温度和热分解稳定性。
通过埃洛石与白炭黑配合使用制备了性能优良的埃洛石/白炭黑并用填料增强的PP复合材料,研究了复合材料结构和性能。结果表明,白炭黑与埃洛石的氢键作用能有效促进埃洛石的分散,并用填料的使用能提高复合材料的力学性能、结晶温度、结晶度、维卡软化点和加工性能,但是降低了材料的热分解稳定性。