固相剪切碾磨制备高填充聚丙烯木塑复合材料的形貌结构与力学性能

作者：牛志海; 陈英红; 白时兵

来源：化工学报, 2014, 65(12): 5039-5046.

DOI：10.3969/j.issn.0438-1157.2014.12.053

• 固相剪切碾磨
• 聚丙烯
• 混合
• 复合材料
• 粒度分布
• 增容作用

利用磨盘形力化学反应器优异的粉碎、分散、混合和力化学反应的多重功能以及增容剂PP-g-MAH的良好增容作用制备了综合性能优良的聚丙烯(PP)/木粉(WF,80%,质量分数)高填充木塑复合材料,研究了磨盘碾磨、增容剂以及复合方式对PP/WF木塑复合体系的粒径分布、力学性能和形貌结构等的影响。结果表明,不同碾磨次数的PP/WF复合粉体的粒径呈双峰分布,适当增加碾磨次数有利于PP粒径的降低及木粉的均匀分散。随碾磨次数的增加,PP/WF复合材料的拉伸和弯曲性能先增加后下降,但缺口冲击强度一直呈小幅下降趋势。PP-g-MAH的引入及其含量增加均有利于PP/WF复合材料力学性能的大幅改善,其中弯曲模量在增容剂含量为5%(质量分数)时最佳。此外,磨盘碾磨制备的PP/WF复合材料的力学性能优于常规密炼复合法。上述力学性能变化归因于磨盘碾磨改善了PP/WF高填充复合体系中木粉的分散性以及加入的PP-g-MAH显著改善了体系的相容性,其中PP-g-MAH的增容机理为磨盘碾磨剪切力场作用下PP-g-MAH与木粉表面羟基发生了力化学酯化接枝反应。

• 单位
  高分子研究所; 四川大学; 高分子材料工程国家重点实验室