納米二氧化硅SiO2對復合體系結晶結構的影響

  通常情況下,從熔體冷卻結晶時,結品聚丙烯傾向于生成球晶(由于組成球晶的二級結構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。結晶聚丙烯的晶體結構對聚丙烯材料的力學性能有著本質(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)量分數(shù)為2%)納米復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。對此解釋為當PP熔體中含有納米SiO2,無機微粒時，這種微粒在PP降溫結晶時充當了成核劑,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,球晶尺寸開始細化,P在相同時間內(nèi)晶核密度;與此同時,納米SiO2對PP分子鏈束縛作用強,球晶生長到程度時,PP分子鏈受到納米粒子的約束而難以迅速擴散到球晶生長前沿,導致球晶發(fā)育不成熟,晶界模糊。因此,對于具有相同結晶度的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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