原创《偶联剂润滑剂对HDPE竹粉复合材料流变性能》：这是一篇与偶联剂润滑剂论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要： 本文通过熔融共混方法制备高密度聚乙烯（HDPE）/竹粉/复合材料,研究了偶联剂和润滑剂对复合材料的Payne效应和似固体行为的影响.结果表明,铝钛复合偶联剂含量对竹塑复合材料G’及G’’应变依赖性并没有多大影响；对竹塑复合材料体系内部微结构产生影响.随着铝钛复合偶联剂含量的变大,低频区G’对频率的依赖性慢慢变大,第二平台现象慢慢变得不明显.此外铝钛复合偶联剂含量的变化还影响G’及tanδ的值,但对η*及G’’的影响不大.润滑剂的加入对竹塑复合材料Payne效应敏感性没有太大影响.
关键词： 竹粉；高密度聚乙烯；Payne效应；似固体行为；偶联剂；润滑剂
中图分类号： TQ321.5 [HT5H]文献标识码： A 文章编号： 10084738（2014）01009406
偶联剂在改善竹纤维和HDPE间的界面相容性方面具有重要的作用.铝钛复合偶联剂同时具有钛系、铝系偶联剂的特点,具有更大的优越性.铝钛复合偶联剂依靠自身所带的两种不同极性的化学结构,不仅能改善竹粉和HDPE的界面相容性,使两者间产生较为稳固的界面,还能起到活化竹粉表面的作用,降低竹粉间团聚现象,促进分子链段运动.由于复合材料体系中出现的Payne效应及第二平台现象,都是由复合材料内部出现非均相结构所引起的.而复合材料体系的粒子网络结构出现的难易程度受到两方面因素的影响,粒子参数以及粒子和基体间的界面作用力[1][2].偶联剂通过影响粒子间作用及粒子和基体间的界面作用力,从而影响了复合材料体系Payne效应及第二平台现象.从另一方面来看,偶联剂的加入,同时也会使得复合材料的黏度急剧增加,导致材料制备过程困难加大.为提高树脂体系流动性,弱化聚合物和模具和料筒间的摩擦,改善制品的外观和光泽,常加入一定量的润滑剂.润滑剂在树脂加工过程中起到提高熔体流动性,降低加工过程中注塑的阻力,延长设备寿命及减少加工时耗等作用.
本实验基于HDPE/竹粉复合材料体系,通过钛酸酯/硬脂酸钙等助剂,深入探讨复合材料的Payne效应及第二平台现象,研究其对材料流变性能的影响,为竹塑复合材料后期加工以及配比优化提供一定的理论依据,具有重要的意义.
1 材料和方法
1.1 实验原料及设备
高密度聚乙烯,DMDA-8008,中国石油天然气股份有限公司独山子公司生产；竹粉,80目,临安市明珠竹木粉有限公司；铝钛复合偶联剂,重庆市嘉世泰化工有限公司；抗氧剂1010,上海百艳实业有限公司；硬脂酸钙,天津市永大化学试剂开发中心；旋转流变仪：HA*E MARS,赛默飞世尔科技有限公司.
1.2 制备方法
熔融共混前,将竹粉放入100℃干燥箱中干燥24 h,然后按一定比例将HDPE、竹粉和各种助剂放入密炼机 混10 min,温度为170℃.然后将共混物粉碎,用注塑机（HY500, 宁波海鹰塑料机械有限公司）注塑成标准试样.HDPE、竹粉以及各种助剂等比例如表1所示.
2 结果和讨论
2.1 偶联剂
2.1.1 偶联剂含量对材料“Payne”效应的影响
图1显示的是150℃时铝钛复合偶联剂用量对竹塑复合材料G’应变依赖性的影响.由图中可见,不同铝钛复合偶联剂含量对竹塑复合材料G’应变依赖性并没有多大影响,即对复合材料的Payne效应敏感性没有影响.偶联剂含量不同仅对G’的值产生影响,当Φ等于2%时,G’的值最大,当Φ>2%时,G’的值变小,并且趋于相同.由于G’值的大小是由复合材料体系中有效体积分数增加或者是粒子网格结构重建引起的,说明铝钛复合偶联剂的加入确实起到了改善复合材料体系内部微结构的作用,其中包括改善竹粉和HDPE之间的界面相容性,使粒子和基体间形成较为稳固的界面,还包括改善竹粉表面活性,使其能吸附更多的HDPE,使竹粉和HDPE之间接触更好.在国内对偶联剂的作用研究当中,许鑫华等人通过研究影响玻璃纤维增强环氧发泡复合材料性能的各项因素而得出结论,偶联剂KH-550可以明显起到增强纤维的效果[3].随着铝钛复合偶联剂加入量的提高,Φ>2%后,竹塑复合材料的熔体流动性变好,G’值下降,但当再增加Φ之后,G’的值便几乎不变.这表明铝钛复合偶联剂的加入量不是越大越好,加入量要选择一个较为合适的值,否则不仅起不到更好的作用,反而导致浪费,甚至有可能因为过量没有发挥作用的偶联剂的存在而阻碍复合体系熔体流动.图2中显示的是150℃时铝钛复合偶联剂用量对竹塑复合材料G”应变依赖性的影响.由图中可见,不同铝钛复合偶联剂含量对竹塑复合材料G”应变依赖性并没有多大影响,同G’的应变依赖性几乎相同.
2.1.2 偶联剂含量为5%时竹塑复合体系温度和Payne效应
图3是当铝钛复合偶联剂用量为5%时,温度对于竹塑复合材料的Payne效应敏感性的影响. 由图中可见,温度对复合材料的Payne效应敏感性没有起到明显影响,只是对G’及G’’的值起到影响.随着温度升高,复合材料体系的G’和G’’值都减小,但其随频率的依赖性变化不大.这是由于随着温度升高,各种助剂都处于融熔状态了,也帮助了熔体流动.而且复合材料体系内部分子链段运动加剧,也改善了熔体流动性能,使复合材料流动性变好.
2.1.3 160℃时不同偶联剂含量对似固体行为的影响
图4是160℃下不同铝钛复合偶联剂含量对竹塑复合材料G’频率依赖性的影响.由图中可见,高频区G’随频率的增大而呈线性增大.在低频区G’对频率的敏感性变小,随频率的变化较为缓慢,出现第二平台,竹塑复合材料体系表现出了似固体行为,且随着铝钛复合偶联剂含量变化的影响,第二平台出现的平缓区也发生了变化,这表明铝钛复合偶联剂确实对竹塑复合材料体系内部微结构产生影响,并且复合材料体系内部的粒子网络结构的变化也和偶联剂的含量有着密切关系.
偶联剂润滑剂论文参考资料：
结论：偶联剂润滑剂对HDPE竹粉复合材料流变性能为适合不知如何写偶联剂润滑剂方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于固体润滑剂论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
