哈克转矩流变仪对短玻璃纤维填充改性聚丙烯的扭矩研究
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哈克转矩流变仪对短玻璃纤维填充改性聚丙烯的扭矩研究
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《1(南京师范大学化学与环境科学学院，南京210097;2(江苏省生物医药功能材料工程研究中心(南京
2100973210093) ;(江苏省表而与界面化学工程技术研究中心(南京
摘要:以玻璃纤维填充全同聚丙烯(iPP)，利用哈克转矩流变仪对玻纤填充聚丙烯复台材 料混炼时的扭矩进行了研究，并提出了玻纤与聚丙烯基体复合材料的结合机理。实验结果表 明，当玻纤旮量较少时，复合材料混炼时的扭矩上升较慢，当玻纤含量达到7(5,时，复合材料 混炼时的扭矩呈较大幅度上升。
关键诃:玻璃纤维;聚丙烯;扭矩;缠结
of filled OU with Glass Fibers HaakeTorque by Study Polypropylene
Rheomete
rChen Jing址LiShuyal3Bao Furong“ZhangJunl-23ZhouNin曲n1?“工j1?
Shen Jianl”
and Enviroumem (1(CollegeofChemistry 210097，China;Science。NanjingNormalUniversity，Nanjing
2(JiangsuEn舀neefingResearchCenterforBio-medical FunctionMaterials，Naojin9210097，China;
3 JiangsuResearchCenterofSurface andInterfaceChemistry andEngineeringTechnology，
210093，China)Nanjing University，Nanjing Haake Abstract:In this of filled with fibei was studied glass by study,torque polypropylene were rheometer(The results that of the few fibers showed i'ose when the torque composites slowly dass filled to rise into rate to 7(5,(the of the the fiUing polypropylene(whileup torque composites began
offiber was used to results(the tptiekly(Tangle explain experimentM
words:Glass Key Fibers;Polypropylene;Torque;Tangle
聚丙烯(PP)是一种产量和用量都非常大的通用塑料，一直以来发展极其迅速。聚丙烯具 有优良的耐腐蚀性、电绝缘性和力学性能，并具备突出的刚性、耐折叠性、延伸性和抗弯曲疲 劳性，且价格便宜，易加工成型。玻璃纤维增强聚丙烯是一种常见的热塑性复合材料，经过 改
PA、ABS、PC等工程蠼料，被大量应用于工程领域，目 性的聚丙烯复合材料其性价比高于
前已开发成功的品种包括短玻璃纤维增强聚丙烯(srr)、长玻璃纤维增强聚丙烯(LFfD和玻璃 纤维毡增强聚丙烯(GMT)等几种形式
?。
本实验中，我们采用短玻璃纤维对聚丙烯进行改性研究，发现当玻纤含量较少时，复合 材料混炼时的扭矩上升较慢，当玻纤含量达到7(5,时。复合材料混炼时的扭矩上升幅度明 显加快。本文还应用纤维缠结现象对上述实验结果进行了合理的解释。
1、实验部分:
1(1实验原料:
181
?2Q9垦星垒盟斟堑世星
聚丙烯(iPP):南京扬子石化提供;玻璃纤维(GF):安徽芜湖兵珠玻纤厂提供，玻纤直径 7斗m，长度6ram，玻纤股数100束。经1(4‰的KH一550处理。
1(2实验仪器:
Electron 美国热电公司(T}lemo Corporation)哈克(HAAKE)转矩流变仪。 1(3实验过程:
将一定质量的玻璃纤维与聚丙烯混合(加入哈克转矩流变仪中进行测试。其实验条件如 下:加工温度:220。C;转速:50r,min;加工时间:15min。
各组样品的配比如表1所示:
2 3 4 5 7 l 6 l实验序号
45 45 45 45 45 45 45 『PP用量，g
0 0(025 0(05 0(075 O(1 O(125 O(15 }GF用量,g
2、结果与讨论 各复合材料样品扭矩
如下图所示
图1样品扭矩变化1 Fig Change,0f samples?torqlle
由上图我们可以发现当玻纤用量较少时，混炼后熔体的扭矩呈缓慢上升趋势，而当玻璃 纤维用量达到7(5,时复合材料熔体的扭矩随玻璃纤维含量的增加，上升明显。可以认为，这 是因为玻璃纤维含量较少时，分散在树脂基料中的玻纤很难相互之间形成搭接，进而发生缠 结，无法形成连续相;因此粘度上升速度较慢(上升速度与颗粒填充相似)。而当玻纤用量达 到7，5,以后，混炼后熔体的扭矩呈较大幅度上升趋势，这是因为玻纤的用量已经达到了临 界质量分数[61，玻纤彼此之间发生缠结，形成连续相，导致熔体的扭矩随着玻纤的用量的增加 而迅速增大。而纤维填充复合材料只有在纤维彼此之间搭界，形成连续相，才能实现有效的 应力传递，从而起到较好的增韧作用，使产品的机械性能大幅度提高。而纤维彼此搭接形成 182
B:壁旦壁塞?
连续相的临界含量用普通方法难以测得。因此，通过测试复合材料扭矩变化幅度来确定其』临
界粘度具有较高的现实意义。
参考文献:
【1】1姜勇，徐声钧，王燕舞(玻璃纤维增强聚丙烯的研制及应用明(塑料科技(2000，2(1):7(9( 【2】崔新宇，周晓东，戴干策(玻璃纤维增强聚丙烯结晶动力学研究叨(华东理工大学学报( 2001，27(6):639(
【3】许晓东，董祥忠，董毅奠i涟华(玻璃纤维增强聚丙烯复合材辩研究进展田(合成树脂及塑料( 2004，21(1):66，
of 【4】s(Y(Fu，B(Lauke，E(Mcjder,C(-y(Yue，X(Hu，Tensile properties short-glass一曲er_andshort-carbon—fiber-reinforced A composites叨(Composites(Part 31(2000):1117( polypropylene
【51桑永。塑料材料与配方【M】(北京:化学工业出版社(
【6】段德晶，李志刚(短切无碱玻璃纤维增强聚丙烯改性料的研究[刀(工程塑料应用(1999，27 (12):13( 。
阴励杭泉(材料导论【M】(北京:中鼠轻工业出版社(
通讯作者:沈健，教授，博导，主要从事表面和界面化学的研究，E-mail:jshen@njnu(edu(en 183
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