改性超微细碳酸钙及其对聚乙烯光老化性能的影响研究

摘要

本文通过异丙醇铝与不同碳链的有机酸合成不同结构的铝酸酯来改性碳酸钙，并以改性碳酸钙的活化度、吸油值、沉降体积、粘度、接触角等性质来表征不同碳链铝酸酯的改性效果，同时用铝酸酯和硬脂酸复合改性碳酸钙，考查单一改性剂与复合改性剂的改性效果。将铝酸酯改性的碳酸钙填充到聚乙烯中，在紫外光作用下，对不同光照时间的样品进行了交联度、特性粘度、红外光谱、羰基指数及样品形貌的分析和测试。主要实验结果如下： 1、不同铝酸酯改性碳酸钙时，随着铝酸酯中碳链的增长，其改性碳酸钙的效果越好。当4＃铝酸酯用量为2％时改性效果最好，此时未改性碳酸钙和改性碳酸钙的活化指数分别为0，99.8％，接触角分别为0，122°，吸油值分别为0.480，0.242mL/g，84h后的沉降体积分别为6.2，2.8mL/g。 2、硬脂酸与4＃铝酸酯的复合改性比其单一改性碳酸钙效果好，当4＃铝酸酯与硬脂酸的比例为1:3时，改性效果最好，此时改性碳酸钙的吸油值为：0.224mL/g。复合改性剂改性碳酸钙并填充聚乙烯时，随着填充量的增加，拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小，当填充量为10％时，复合材料有最佳的力学性能，此时材料的拉伸强度为19.46MPa，断裂伸长率为955.08％；纯聚乙烯拉伸强度为17.34MPa，断裂伸长率为936.08％。 3、在紫外光光照下，随着光照时间的延长，填充了1＃-4＃铝酸酯改性碳酸钙的聚乙烯其交联度和特性粘度先增大后减小，光照60d后聚乙烯的特性粘度由79.66Pa·s分别降为67.50、65.02、64.48、60.77Pa·s；由红外谱图可知聚乙烯在1712cm-1左右出现羰基峰，其羰基指数分别为0.128、0.131、0.142、0.153；电镜扫描发现填充改性碳酸钙的聚乙烯的裂纹数目比纯聚乙烯更多，且裂纹更深。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.2碳酸钙的表面改性

1.2.1碳酸钙概述

1.2.2碳酸钙表面改性概述

1.2.3表面改性剂概述

1.3聚乙烯的光老化

1.3.1塑料光老化概述

1.3.2聚乙烯光老化的国内外研究概况

1.4本论文研究的内容及意义

1.4.1论文研究内容

1.4.2论文研究意义

第二章铝酸酯的合成

2.1前言

2.2实验试剂、原料及仪器

2.2.1原料及试剂

2.2.2主要仪器设备

2.3实验原理和实验方法

2.3.1异丙醇铝的合成

2.3.2异丙氧基二(十二烷基酰氧基)铝酸酯的合成

2.3.3异丙氧基二(十四烷基酰氧基)铝酸酯的合成

2.3.4异丙氧基二(十六烷基酰氧基)铝酸酯的合成

2.3.5异丙氧基二(十八烷基酰氧基)铝酸酯的合成

2.3.6红外光谱测定

2.4结果与讨论

2.4.1异丙醇铝的IR分析

2.4.2铝酸酯的IR分析

2.5本章小结

第三章碳酸钙表面改性研究

3.1前言

3.2实验试剂、原料及仪器

3.2.1原料及试剂

3.2.2主要仪器设备

3.3实验方法

3.3.1碳酸钙的改性

3.3.2活化指数的测定

3.3.3接触角的测定

3.3.4沉降体积的测定

3.3.5吸油值的测定

3.3.6粘度测定

3.3.7 PE/CaCO3复合材料薄膜的制备

3.3.8 PE/CaCO3复合材料力学性能的测定

3.4结果与讨论

3.4.1铝酸酯改性碳酸钙活化指数分析

3.4.2铝酸酯改性碳酸钙润湿性分析

3.4.3铝酸酯改性碳酸钙沉降体积分析

3.4.4铝酸酯改性碳酸钙吸油值分析

3.4.5铝酸酯改性碳酸钙粘度分析

3.4.6铝酸酯和硬酯酸复合改性碳酸钙吸油值分析

3.4.7聚乙烯/改性碳酸钙复合材料的力学性能分析

3.4.8多种聚乙烯/改性碳酸钙复合材料的力学性能分析

3.5本章小结

第四章改性碳酸钙填充聚乙烯的光老化研究

4.1前言

4.2实验试剂、原料及仪器

4.2.1原料及试剂

4.2.2主要设备及仪器

4.3实验方法

4.3.1试样的制备

4.3.2试样的人工加速老化实验

4.3.3交联度的测定

4.3.4特性粘度的测定

4.3.5红外光谱测定

4.3.6电子扫描电镜测试

4.4结果与讨论

4.4.1交联度分析

4.4.2特性粘度分析

4.4.3红外光谱分析

4.4.4扫描电子显微镜分析

4.5本章小结

第五章结论与展望

5.1主要结论

5.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文