不同纳米粒子改性PPR树脂的性能比较

不同纳米粒子改性PPR树脂的性能比较Ξ邹敏1,2,朱世富1,王琪琳2(11四川大学材料科学与工程学院,四川成都610064;21攀枝花学院生化系,四川攀枝花617000)摘要:以纳米碳酸钙、纳米二氧化钛和纳米氧化锌晶须为添加剂,对PPR树脂性能尤其在耐热性方面进行了改性。系统地比较了经改性处理后纳米粒子对PPR树脂耐热性、力学性能的影响。通过扫描电镜观察了粒子在基体中的分散状况。结果表明,在几种纳米粒子中,经015%的KH560处理后的氧化锌晶须的分散性最好,对PPR树脂的改性效果佳,与纯PPR相比,氧化锌晶须质量分数为4%时,改性PPR树脂的性能有较大提高,其热变形温度从72℃提高到102℃,断裂伸长率也由45%提高到112%。关键词:纳米粒子;PPR树脂;氧化锌晶须;耐热性;力学性能中图分类号:TB383文献标识码:A文章编号:1005-5770(2006)04-0023-03PropertyComparisonofPPRResinModifiedbyDifferentKindsofNano2meterParticleZOUMin1,2,ZHUShi2fu1,WANGQi2lin1(1.CollegeofMaterialSci.andTech1,SichuanUniversity,Chengdu610064,China;2.CollegeofBiochemistry,PanzhihuaUniversity,Panzhihua617000,China)Abstract:Theproperty,especiallytheheatresistance,ofPPRresinwasmodifiedbytheadditionofnano2meterCaCO3powder,anatasenano2meterTiO2powder,andZnOwhisker.Theeffectsofthemodifiednano2meterparticlesontheheatresistanceandmechanicalpropertiesofPPRresinwerestudiedsystematically.ThedispersionoftheparticlesinthematrixresinwereobservedbymeansofSEM.TheresultsshowedthatthedispersionofZnOwhiskermodifiedwith015%KH560wasthebest,anditsmodificationeffectonthepropertyofPPRresinwasalsothebest.ComparedwithpurePPRresin,whenthemasspercentageofZnOwhiskerwas4%,thepropertyofthemodifiedPPRresinwasimprovedobviously,theHDTofthemodifiedresinrosefrom72℃to102℃,andthee2longationatbreakofthemodifiedresinincreasedfrom45%to112%.Keywords:Nano2meterParticle;PPRResin;ZnOWhisker;HeatResistance;MechanicalProperties以无规共聚聚丙烯(PPR)树脂生产的管材[1,2]。因其具有出色的耐高压、耐高低温性、耐腐蚀、抗冻性、抗结垢以及卫生性优良等性能而具有广泛的用途。PPR树脂具有较好的耐热性,其维卡软化点达到13115℃,最高工作温度可达95℃,长期(50年112MPa下)使用温度一般可达60℃,能够完全满足一般条件下的输水要求。但是当输送介质的温度过高时,管材将会出现热变形甚至开裂等现象,特别是在某些特殊情况下(如冬天北方地区的热水、暖气等的输送),其应用受到了极大的限制。而且国产PPR树脂在冲击强度、热变形温度等性能上与进口树脂相比差距较大,因此必须对PPR树脂进行改性,以提高其耐热性和力学性能,才能满足使用要求。一般常用方法为无机填料对其进行改性[3]。本文用经改性处理后的纳米碳酸钙(CaCO3)、纳米二氧化钛(TiO2)和纳米氧化锌(ZnO)晶须为添加剂对PPR树脂进行了改性,以提高其耐热性能,同时寻求最佳填料和填料的最佳用量。1实验部分111原材料及设备PPR树脂:牌号为401,熔体质量流动速率3g/10min,燕山石化总厂;纳米TiO2:粒度20～50nm,锐钛型,经硅包膜改性处理,四川大学材料学院超微粉体研究所;改性纳米CaCO3:粒度小于100nm,市·32·第34卷第4期2006年4月塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRYΞ攀枝花