塑料工业2024,Vol.52Issue(3) :138-143.DOI:10.3969/j.issn.1005-5770.2024.03.019

回收聚丙烯纳米复合材料的性能

Property of Recycled Polypropylene Nanocomposites

游一兰 贺国文 孟洪量 马德崇 肖春光 张园园
塑料工业2024,Vol.52Issue(3) :138-143.DOI:10.3969/j.issn.1005-5770.2024.03.019

回收聚丙烯纳米复合材料的性能

Property of Recycled Polypropylene Nanocomposites

游一兰 1贺国文 2孟洪量 3马德崇 2肖春光 1张园园3
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作者信息

  • 1. 湖南城市学院材料与化学工程学院, 湖南 益阳 413000;低碳与环境功能材料湖南省普通高校重点实验室,湖南 益阳 413000
  • 2. 湖南城市学院材料与化学工程学院, 湖南 益阳 413000;低碳与环境功能材料湖南省普通高校重点实验室,湖南 益阳 413000;湖南省新基源新材料科技有限公司, 湖南 岳阳 414400
  • 3. 湖南省新基源新材料科技有限公司, 湖南 岳阳 414400
  • 折叠

摘要

采用硅烷偶联剂和硬脂酸对纳米二氧化硅(nano-SiO2)进行了复合改性,再通过双螺杆挤出机熔融共混制备了回收聚丙烯(RPP)纳米复合材料.研究表明,改性nano-SiO2有良好的疏水亲油性能和良好的分散效果.随着改性nano-SiO2质量分数的增加,RPP纳米复合材料的熔体质量流动速率先增大后减小,当改性nano-SiO2 的质量分数为 1%时,复合材料的熔体质量流动速率达到最大值.当改性nano-SiO2的质量分数仅为 0.5%时,RPP复合材料的缺口冲击强度达到最大值 22.23 kJ/m2,比0.5%未改性nano-SiO2/RPP的缺口冲击强度提高了134.99%.随着改性nano-SiO2质量分数的不断增加,复合材料的拉伸强度呈先增大后下降的趋势,3%改性nano-SiO2/RPP的拉伸强度达到最大值20.6 MPa.当红磷(RP)的质量分数为20%,改性nano-SiO2的质量分数为2%和3%时,RPP复合材料的阻燃级别达到UL94 V-0 级.通过研究改性nano-SiO2对RPP的结构和性能的影响,为回收聚烯烃材料的高质化再生利用提供了价值参考.

Abstract

Nano silica(nano-SiO2)was modified by silane coupling agent(KH550)and stearic acid.Then recycled polypropylene(RPP)nanocomposites were prepared by twin-screw extruder melt-blending process.The results show that the modified nano-SiO2 has good hydrophobic and lipophilic properties and a good dispersion effect in the matrix.With the increase of modified nano-SiO2 mass fractions,the melt mass flow rate(MFR)of RPP increases and then decreases.When the mass fraction of modified nano-SiO2is 1%,the MFR reaches the maximum.When the mass fraction of modified nano-SiO2 is only 0.5%,the impact strength of RPP composite reaches the maximum value of 22.23 kJ/m2,which is 134.99%higher than that of unmodified nano-SiO2/RPP with the same mass fraction.With the increase of modified nano-SiO2 mass fractions,the tensile strength of the composites increases first and then decreases.When the mass fraction of modified nano-SiO2reaches 3%,the tensile strength of RPP reaches the maximum value of 20.6 MPa.When the mass fraction of red phosphorus(RP)is20%,and the mass fraction of modified nano-SiO2 is 2%or 3%,the flame retardant level of RPP composites reaches UL94 V-0 level.Through studying the effects of modified nano-SiO2 on the structures and properties of RPP,the valuable references for the high-quality recycling of recycled polyolefin materials are provided.

关键词

回收聚丙烯/纳米二氧化硅/红磷/力学性能/阻燃性能/复合材料

Key words

Recycled Polypropylene/Nano Silica/Red Phosphorus/Mechanical Property/Fire Resistance Property/Composite

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基金项目

湖南省教育厅一般项目(22C0513)

出版年

2024
塑料工业
中蓝晨光化工研究院有限公司

塑料工业

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.685
ISSN:1005-5770
参考文献量20
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