改性纳米碱式氯化镁(nano-BMC)晶段填充ABS/PP合金复合材料的研究

摘要

本文以工业级卤片为原料,采用“卤片-氨水法”实验室自制了碱式氯化镁晶须材料(nano-BMC)。再将BMC经过硅烷偶联剂γ-MPS表面处理后,进行表面接枝改性。最后,将表面接枝改性后的BMC与ABS、PP熔融共混制备了ABS/PP合金材料。主要研究内容和结果如下:
　　 以工业级卤片为原料,采用“卤片-氨水法”实验室自制了BMC晶须材料.研究结果表明:通过工业级卤片-氨水法实验室条件下,制备得到的BMC表观为白色粉末,宏观结构较为疏松,电镜照片显示BMC晶体呈现针状晶须形貌,晶须长度为10-20μm,直径0.1-1μm,长径比大于30。
　　 先以无水乙醇为反应介质,BMC经硅烷偶联剂γ-MPS表面处理；再以乙醇/水为反应介质,K2S2O8(KPS)为引发剂,引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)在BMC表面的接枝反应。研究结果表明:试验中的反应条件能够在满足保持BMC晶须形貌的前提下获得较好的MMA接枝效果.最佳反应条件为乙醇/水介质配比为8:2、反应温度82℃、反应时间6h。此时,BMC晶须形貌很好的被保存下来(经FT-IR、SEM、XRD表征),并且接枝效果较好(接枝效率达到56.1％)。
　　 将表面接枝改性后的BMC晶须材料与TPE橡胶制成BMC母料添加入ABS中,分别考察BMC母料含量以及BMC母料中BMC含量对BMC填充ABS材料性能的影响.研究结果表明:ABS/BMC复合材料的拉伸强度随着BMC含量的增加而增加,当BMC母料含量为15％,BMC母料中BMC含量为55％左右时有较佳的冲击性能。然后,固定BMC母料与ABS比例不变,将BMC母料、ABS、PP、PP-g-MAH熔融共混获得ABS/PP合金材料,实验分别研究了PP含量、BMC含量对ABS/PP合金材料的影响。研究结果表明:当PP含量为9％-10％时BMC填充ABS/PP合金材料有最好的拉伸强度和冲击强度；BMC填料含量对BMC填充ABS/PP合金材料的拉伸强度影响不大,但随其用量增加冲击强度有明显的提高；BMC填充ABS/PP合金材料的熔体流动性能在PP含量10％左右时达到最大,但随BMC含量增加而下降。