纳米蒙脱土对HDPE的改性
高密度聚乙烯（HDPE）是一种综合性能优异的树脂，在工业中的应用日益广泛。为进一步提升其性能和降低成本，常使用无机刚性粒子改性HDPE,以获得刚性、耐热性和阻‘隔性等更加优异的复合材料。蒙脱土作为一种优秀的无机材料，可用于多种树脂材料的改性，如ABS/蒙脱土复合材料、PP/蒙脱土复合材料等。应用活性较好及径厚比较大的蒙脱土改性聚乙烯和聚丙烯，可显著改善制品的力学性能，其增强效果十分突出。HDPE中加入蒙脱土a,还可以减小材料的渗透性，适用于制造各种容器，如汽车油箱等。HDPE/蒙脱土复合材料的非平面剪切模量随着蒙脱土片的径厚比增加而大幅提高，而平面剪切模量却轻微减小。
本研究中着重考、察蒙脱土含量对改性改性HDPE复合材料力学性能的影响。
1 试验部分
1．1 原材料
1．2 试样制备
采用硅烷偶联剂对n-02纳米蒙脱土进行表面处理，然后按比例与HDPE作简单混合后，用双螺杆挤出机进行熔融共混、造粒。挤出温度为160-190 ℃，螺杆转速为55 r/min。蒙脱土的添加量（质量分数）分别为。0.5％，4％，8％。
HDPE/蒙脱土复合材料经80℃，4h干燥后用塑料注塑机分别成型拉伸、冲击和弯曲试样，其尺寸按相关的国标执行。
1．3 性能测试
用MY-1型模压机制片；用LDX-300型电子万能试验机，分别按GB/T 1040-92和GB/T9341-2000测试HDPE/蒙脱土复合材料的拉伸性能和弯曲性能。用XBC-4型悬臂梁摆锤冲击仪按GB/T 1843-96测试复合材料的冲击性能。
2 结果与讨论
2．1 拉伸性能
图1表明了n-02纳米蒙脱土的含量对改性HDPE复合材料的拉伸强度的影响。当蒙脱土质量分数小于5％时，试样的拉伸强度随着蒙脱土用量的增加而明显增大，然后增幅放缓。蒙脱土粒子经偶联剂作表面处理后，增强了与基体树脂之间界面的粘合强度，可传递一定的应力；加上蒙脱土粒子为片状粉体，有一定的增强效应，从而导致拉伸强度增加。
图2显示了HDPE/蒙脱土复合材料的蒙脱土用量对断裂伸长率的影响。
由图2可以看出，随着蒙脱土用量的增加，断裂伸长率是先增加后减少的，当蒙脱土质量分数达到4％左右时，断裂伸长率达到最大值。继续增加蒙脱土的用量，则断裂伸长率迅速下降，直到低于未改性HDPE的断裂伸长率。这表明，在低改性量的情况下，蒙脱土粒子可显著地改善复合体系的拉伸断裂韧性。
2．2 弯曲性能
HDPE/蒙脱土复合材料的蒙脱土用量对弯曲模量的影响如图3所示。由图3可以看出，弯曲模量随蒙脱土用量增加而近似于线性函数形式增大。
图4表明了HDPE/蒙脱土复合材料的蒙脱土用量对弯曲强度的影响，即弯曲模量随着蒙脱土用量的增加而大致上呈线性函数形式增大。
如前所述，蒙脱土粒子经表面处理后，使得粒子与基体之间两相体系界面有较好的结合力，从而使材料的弯曲模量和弯曲强度提高。另外，片状蒙脱土平面的力学性能均匀，在一个平面上可以自由弯曲，弯曲模量高，使得复合材料的弯曲模量和弯曲强度相应地提高。
2．3 冲击性能
图5显示了蒙脱土用量对改性HDPE复合材料悬臂梁冲击强度的影响。当蒙脱土质量分数小于5％时，冲击强度随着蒙脱土用量的增加而上升，尤其是无缺口冲击强度，更为显著。由图5中还可以看出，当蒙脱土质量分数大于5％后，冲击强度随着蒙脱土用量的增加而缓慢减小，且缺口冲击强度与无缺口冲击强度之间的差距不大。这表明，在较高的蒙脱土用量下，HDPE/蒙脱土复合材料的简支梁冲击断裂韧性对缺口的敏感性降低了。
HDPE/蒙脱土复合材料冲击韧性下降的原因可能是蒙脱土微粒在基体树脂中，难以有效地吸收冲击变形能，从而导致冲击断裂韧性下降。
3 结论
a）n-02纳米蒙脱土改性HDPE复合材料具有较好的综合力学性能。随着蒙脱土用量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量提高。当蒙脱土质量分数小于5％时，复合材料的断裂伸长率随着 蒙脱土用量的增加而增大，而冲击强度则会缓慢增加；当蒙脱土质量分数大于5％后，两者均随着蒙脱土用量的增加而减小。
b) n-02纳米当纳米蒙脱土质量分数小于5％时，复合材料的冲击强度随着蒙脱土用量的增加而迅速下降，尤其是简支梁无缺口冲击强度和悬臂梁缺口冲击强度，更为显著。当蒙脱土质量分数大于5％后，复合材料的冲击强度随着蒙脱土用量的增加而缓慢减小。
公司经营产品：
