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PP管复合材料的结晶、取向结构和性能研究

     我国四川大学材料学院最新的一项实验研究表明,在多壁碳纳米管表面接枝上十八烷烃链,能改善碳纳米管和聚丙烯间的界面作用力,成功的实现PP管和碳纳米管的形态控制。即通过在加工过程中引入的剪切力场,对PP管和碳纳米管复合体系中物质进行分散、取向、基体间的界面作用和结晶情况的变化,分析了PP管和纳米复合管的表征体系的形态结构和性能。实验人员发现取向多壁碳纳米管具有很大的长径比,能够架桥连接基体聚合物拉伸过程中产生的裂缝,同时,改性碳纳米管与基体的界面粘接很强,足以保证应力的有效传递,从而使得聚合物基体材料沿着碳管滑移,导致材料的断裂伸长率得到大幅度的提高,从而引起PP管复合材料韧性的极大提高。同时,采用动态流变测试原位检测剪切作用对PP/G-MWCNTs的结晶行为的影响。流变测试能够定量的评价静态条件和动态剪切条件下聚合物的整体结晶速率。

     结合流变测试结果和热台偏光显微镜观察的结晶形貌发展过程,对于PP/G- MWCNTs体系得到了两个不同的剪切影响机理:

(1)在低温条件下,强烈的异相成核作用对结晶行为的影响占主导优势,而剪切作用对结晶的影响十分微弱,同时,在填料含量较高是,异相成核作用具有饱和性;

(2)在高温条件下,异相成核作用被抑制,复合体系的结晶主要受到预剪切作用的影响,并且纤维状晶体较球晶更易生成。

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