先用硅烷偶联剂(KH550)对中空玻璃微珠(HGB)进行表面预处理, 然后采用型内二次发泡工艺制备了中空玻璃微珠(HGB)改性聚丙烯(PP)泡沫复合材料, 研究了HGB质量分数对泡沫复合材料发泡效果、界面结合性能及力学性能的影响。结果表明: HGB的加入能显著改善发泡效果, 当HGB质量分数为15%时, 能够获得泡孔分布均匀、泡孔直径细小的闭孔结构,泡沫复合材料的力学性能最佳, 冲击韧度、抗弯强度和压缩强度分别为25.6 kJ·m-2, 11.2 MPa和17.6 MPa; KH550表面预处理增强了HGB与PP基体之间的界面结合性能, 且对泡壁强度起到了显著增强效果。
所属栏目
新材料 新工艺江苏省自然科学基金资助项目(BK2009379); 南京航空航天大学基本科研业务费专项科研项目(1006-56XNA12069); 南京航空航天大学引进人才基金资助项目(1006-909308)
收稿日期
2012/11/262013/10/16
作者单位
李少华:南京航空航天大学材料科学与工程学院, 南京 211106
李子全:南京航空航天大学材料科学与工程学院, 南京 211106南京化工职业技术学院化工系, 南京 210048
刘劲松:南京航空航天大学材料科学与工程学院, 南京 211106
杨继年:安徽理工大学材料科学与工程学院, 淮南 232001
许奇:南京航空航天大学材料科学与工程学院, 南京 211106
备注
李少华(1987-), 男, 河南周口人, 硕士研究生。
引用该论文:
LI Shao-hua,LI Zi-quan,LIU Jin-song,YANG Ji-nian,XU Qi.Foaming Effect and Mechanical Properties of Polypropylene Foamed Composite Modified by Hollow Glass Bead[J].Materials for mechancial engineering,2014,38(1):42～46
李少华,李子全,刘劲松,杨继年,许奇.中空玻璃微珠改性PP泡沫复合材料的发泡效果和力学性能[J].机械工程材料,2014,38(1):42～46
参考文献
【1】
ANTUNES M, VELASCO J I, REALINHO V, et al. Characterization of carbon nanofibre-reinforced polypropylene foams［J］.Journal of Nanoscience and Nanotechnology,2010,10(2):1241-1250.
【2】
ZHANG W G, LEE Y H, PARK CB, et al. Use of nanoparticles for improving the foaming behaviors of linear PP［J］.Journal of Applied Polymer Science,2010,117(5):2972-2979.
【3】
杨继年,李子全,王凌岩,等.SGF/PP泡沫复合材料的发泡效果和力学性能［J］.南京航空航天大学学报,2010,42(1):88-92.
【4】
YANG Ji-nian, LI Zi-quan, LIU Jin-song. Effects of compatilizers on the cellular structures, interfacial morphologies and mechanical properties of PP foam composites［J］.E-Polymers,2011,76:1-10.
【5】
ANTUNES M, REALINHO V, MARTIACUTENEZ AB, et al. Heat transfer of mineral-foiled polypropylene foams［J］.Defect and Diffusion Forum,2010,297/301:990-995.
【6】
杨继年,李子全,王凌岩,等.PP-g-MAH改性SGF+POE/FPP复合材料的制备及性能［J］.机械工程材料,2010,34(9):46-49.
【7】
王宝春,郑威,袁秀梅.泡沫塑料研究进展［J］.工程塑料应用,2009,37(10):77-82.
【8】
GUPTA N, WOLDESENBET E, MENSAH P. Compression properties of syntactic foams: effect of cenosphere radius ratio and specimen aspect ratio［J］.Composites Part a-Applied Science and Manufacturing,2004,35(1):103-111.
【9】
CHALIVENDAR V B, SHUKLA A, BOSE A, et al. Processing and mechanical characterization of lightweight polyurethane composites［J］.Journal of Materials Science,2003,38(8):1631-1643.
【10】
卢子兴,邹波,李忠明,等.空心微珠填充聚氨酯泡沫塑料的力学性能［J］.复合材料学报,2008,25(6):175-180.
【11】
姜鑫,杨振国.玻璃微珠表面改性方法及其对硬质聚氨酯泡沫性能的影响［J］.复旦学报: 自然科学版,2007,46(3):297-301.
【12】
SATAPATHY B K, DAS A, PATNAIK A. Ductile-to-brittle transition in cenosphere-filled polypropylene composites［J］.Journal of Materials Science,2011,46(6):1963-1974.
【13】
DAS A, SATAPATHY B K. Structural, thermal, mechanical and dynamic mechanical properties of cenosphere filled polypropylene composites［J］.Materials & Design,2011,32(3):1477-1484.
【14】
李子全,欧阳密,杨继年,等.共混物对二次发泡聚丙烯的发泡效果和力学性能的影响［J］.南京航空航天大学学报,2006,38(3):378-382.
【15】
OKAMOTO M, NAM P H, MAITI P, et al. Biaxial flow-induced alignment of silicate layers in polypropy-lene/clay nanocomposite foam ［J］.Nano Letters,2001,1(9):503-505.
【16】
丁雪佳,李亮,余鼎声,等.空心玻璃微珠填充PP复合材料的结构与性能研究［J］.中国塑料,2002,16(12):43-46.
【17】
周秋明,王建华,田春蓉,等.空心玻璃微珠复合聚氨酯泡沫塑料的泡孔结构与性能［J］.聚氨酯工业,2002,17(2):13-15.
【18】
DEMJN Z, PUKNSZKY B, NAGY J R J. Possible coupling reactions of functional silaes and polypropylene［J］.Polymer,1999,40(7):1763-1773.
