聚丙烯/改性SiO2复合材料的制备与性能研究

罗建新，张春燕，刘 勇，黄亚奥，陈 维

(湖南工学院材料与化学工程学院，湖南 衡阳 421002)

聚丙烯/改性SiO2复合材料的制备与性能研究

罗建新，张春燕*，刘 勇，黄亚奥，陈 维

(湖南工学院材料与化学工程学院，湖南 衡阳 421002)

用溶胶 - 凝胶法结合原位反应法制备二氧化硅(SiO2)、γ - 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)和油酸(OA)改性SiO2(KH570-SiO2和OA-SiO2)；并以SiO2和改性SiO2作为填料，与聚丙烯(PP)共混制备PP复合材料。分别研究改性剂类型和KH570-SiO2用量对PP复合材料拉伸性能、弯曲性能、冲击性能、耐热性和结晶性的影响。结果表明，KH570-SiO2对PP的填充改性效果相对较好；当KH570-SiO2的用量为4 %时，PP复合材料的综合性能最佳；相比于纯PP，其拉伸强度保持不变，而弹性模量、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别提高了46 %、15 %、23 %和14 %，热分解温度和结晶温度均有所提高。

聚丙烯；复合材料；二氧化硅；表面改性

0 前言

PP是世界上最广泛使用的热塑性塑料之一，具有力学性能优异、易于成型加工、良好的电绝缘性等一系列优点，但因其存在着冲击性能和制品尺寸稳定性较差等缺陷，限制了它在汽车工业和电子产品等领域的广泛应用[1-2]。因此，常需要对PP进行改性；其中，填充改性操作简单、成本较低。李兰等[3]利用硅灰石/三元乙丙橡胶(EPDM)对PP进行填充改性，发现硅灰石的加入使得橡胶相粒子细化，平均粒径变小，并形成部分橡胶包覆硅灰石的结构，改善了复合材料的冲击性能。郑玉婴等[4]制备了PP/高岭土复合材料，研究发现当马来酸酐接枝聚丙烯和改性高岭土的用量分别为PP的6 %和10 %时，复合材料的热变形温度增加了18 ℃，拉伸强度提高了10.6 %。……