納米二氧化硅SiO2對(duì)復(fù)合體系結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響

  通常情況下,從熔體冷卻結(jié)晶時(shí),結(jié)品聚丙烯傾向于生成球晶(由于組成球晶的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元從中心沿徑向發(fā)散生長的速率相同,所以其宏觀外形近于球形，在偏光顯微鏡的正交偏振片之間,它呈現(xiàn)的黑十字消光圖案。結(jié)晶聚丙烯的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)聚丙烯材料的力學(xué)性能有著本質(zhì)的影響。圖1和圖2分別是不同納米SiO2含量的純PP和PP/納米SiO2 (SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%)納米復(fù)合材料的偏光顯微鏡照片,可見純PP的球晶粗大,球晶邊界清晰且尺寸分布不均,由于納米SiO2的成核作用,填充納米SiO2后的改性PP球晶尺寸逐漸減小,球晶邊界變得模糊,球晶尺寸分布均勻。對(duì)此解釋為當(dāng)PP熔體中含有納米SiO2,無機(jī)微粒時(shí)，這種微粒在PP降溫結(jié)晶時(shí)充當(dāng)了成核劑,PP基體樹脂中均相成核方式占主體變?yōu)楫愊喑珊苏贾黧w,球晶尺寸開始細(xì)化,P在相同時(shí)間內(nèi)晶核密度;與此同時(shí),納米SiO2對(duì)PP分子鏈?zhǔn)`作用強(qiáng),球晶生長到程度時(shí),PP分子鏈?zhǔn)艿郊{米粒子的約束而難以迅速擴(kuò)散到球晶生長前沿,導(dǎo)致球晶發(fā)育不成熟,晶界模糊。因此,對(duì)于具有相同結(jié)晶度的PP材料來說，填充納米 SiO2的改性PP的球晶尺寸小于純PP。力學(xué)性能也有不同程度的。

圖1 2%納米二氧化硅/PP偏光顯徼鏡照片

圖2純PP的偏光顯微鏡照片

  通過偏光顯微鏡觀察SiO2粒子了PP中不完善晶體的形成。

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