原位化学合成法制备超高分子量聚乙烯/碳酸钙复合材料

摘要

采用原位化学合成法在改性的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉末表面生成碳酸钙(CaCO3)颗粒,经模压或柱塞挤出制备UHMWPE/CaCO3复合材料.静态接触角、扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱分析表明,UHM-WPE经丙烯酸改性后,表面接枝上大量的O-H、C=O、C-O等极性官能团,Ca2+、CO2-3 吸附在UHMWPE粉末表面生长出纳米CaCO3颗粒.热重分析表明,提高搅拌速率、先滴加含Ca2+溶液、提高溶液中的Ca2+和CO2-3与UHM-WPE的质量比和适量的偶联剂均有利于提高复合材料中CaCO3的负载率.力学性能和热性能测试表明,原位化学合成法比机械共混法制备的UHMWPE/CaCO3复合材料具有更高的拉伸性能、弯曲性能及热变形温度,当CaCO3的质量分数为9.5%时,原位化学合成法制备的UHMWPE/CaCO3复合材料的拉伸性能和弯曲性能达到最大,热变形温度为106℃.