功能化石墨烯/弹性体协同强韧化聚丙烯纳米复合材料的制备和性能研究

材料研究学报, 2016, 30(5): 393-400. doi: 10.11901/1005.3093.2015.434

功能化石墨烯/弹性体协同强韧化聚丙烯纳米复合材料的制备和性能研究

蔺海兰 ^1, , 申亚军 ^2, , 王正君 ^3, , 周醒 ^4, , 王刚 ^5, , 卞军 ^6,

1.西华大学材料科学与工程学院成都610039

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基金项目: Supported by the National College Students' Innovation and Entrepreneurship Training Programs No.201510623033 the Key Laboratory Open Research Fund Project of Special Material and Its Preparation Technology of Universities in Sichuan Province Nos.szjj2015-084 & szjj2015-086 and Xihua University "Xihua Cup" Fund Project No.2016-XX.国家级大学生创新创业训练计划项目201510623033,特种材料及制备技术四川省高校重点实验室开放研究基金项目szjj2015-084,szjj2015-086和西华大学“西华杯”基金项目2015-XX资助.

关键词：复合材料 , 功能化石墨烯 , 聚丙烯 , 力学性能 , 热性能

Preparation and Performance of Polypropylene Nanocomposites Toughened-Reinforced Synergetically with Functionalized Graphene and Elastomer

Keywords： composite , functionalized graphene , polypropylene , mechanical property , thermal property

利用乙二胺功能化石墨烯(GS-EDA)为纳米填料,马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)弹性体为增韧剂,经熔融共混法制备了PP/POE-g-MAH/GS-EDA纳米复合材料.并采用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)、热失重分析(TGA)、力学性能、热变形温度和熔融指数测试分别对填料和所得纳米复合材料的结构和性能进行了测试和表征.研究表明,EDA己成功接枝于石墨烯的表面上;POE-g-MAH的酐基与GS-EDA的氨基发生了作用改善了共混体系的界面相容性并促进了GS-EDA在PP基体中的分散性.当GS-EDA含量为0 5％(质量分数)时,复合材料的拉伸强度、弹性模量和冲击强度分别较PP/POE-g-MAH提高了25.2％、32.5％和26.9％,此时复合材料的综合力学性能也最好.添加GS-EDA提高了复合材料的结晶温度、熔融温度和结晶度.GS-EDA的加入使PP/POE-g-MAH/GS-EDA复合材料的热稳定性提高,而熔融指数逐渐降低.

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