阻尼改性聚丙烯复合材料的研究

作     者：刘潇 

作者单位：青岛科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李伟

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 聚丙烯 阻尼性能 复合材料 填料 

摘      要：聚丙烯作为通用塑料,应用领域不断扩大,但是在使用过程中存在阻尼效果差、降噪减震能力差的缺点,这成为阻碍聚丙烯发展的严峻的问题。聚丙烯的损耗因子只有0.05～0.08,而在日常应用中,材料在损耗因子大于0.1时才能够起到减振降噪的作用。本课题基于聚丙烯(PP)与弹性体苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS),通过熔融共混制备了阻尼改性PP/SIS及填充改性PP/SIS复合材料,并对复合材料的阻尼性能、热性能、力学性能以及相态结构等性能进行了研究。首先,通过不同含量SIS(0%、25%、50%、75%、100%)对聚丙烯共混改性,研究了SIS用量对SIS/PP复合材料性能的影响。结果表明:随着SIS添加量的增加,SIS/PP复合材料的阻尼性能得到明显改善,当SIS含量为25%时,损耗因子达到0.12,冲击强度达到62.64 KJ/m。其次,通过不同型号SIS(S1605、S1611、L609)和不同型号SIS共混比对聚丙烯共混改性,研究了SIS型号、共混比对SIS/PP复合材料性能的影响。结果表明:型号为S1605的SIS改性聚丙烯时的损耗因子最大,当添加25质量份S1605时,损耗因子为0.12,力学性能最优,冲击强度达到82.64 KJ/m;两种SIS加入聚丙烯共混制备得复合材料的阻尼性能更优,在S1605与S1611添加比例为1:1时,聚丙烯改性材料的损耗因子最高值为0.13。然后,选用5种不同型号的聚丙烯(EP300H、PPH-T03、6012、Y38、M60)与SIS共混,研究了不同型号聚丙烯对SIS/PP复合材料性能的影响。结果表明:当选用PPH-T03时,SIS/PP的损耗因子最大;在振动频率为10 Hz时损耗因子为到0.13,阻尼性能最好。最后,选用不同用量、种类、粒径的填料对SIS/PP复合材料共混,探讨了填料对SIS/PP复合材料的阻尼性能等的影响。结果表明:加入填料可以同时提高填充共混SIS/PP复合材料的力学性能及阻尼性能,在添加20质量份填料时,复合材料的阻尼性能、力学及结晶性能最好;选用碳酸钙填料的复合材料阻尼性能和抗冲击性能最佳;填料粒径越小,复合材料的阻尼性能越好,力学性能越强。