TiO_(2)纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能

隋洋; 仇张杰; 崔毅; 李家成; 丛川波; 孟晓宇; 周琼

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利用硅烷偶联剂KH570对TiO_(2)纳米粒子进行表面改性,然后制备塑化超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)/TiO_(2)复合材料,最后通过密炼-模压法制备不同含量和粒子尺寸的TiO_(2)纳米粒子增强PE-UHMW/高密度聚乙烯(PE-HD)复合材料。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示热扫描量热仪、万能试验机、流变仪表征测试复合材料的微观结构、结晶、力学及流变性能。结果表明,低含量的Ti O2纳米粒子(质量分数0.1%)能在聚合物基体中分散良好,使复合材料的力学性能、结晶度及流动性均有显著提升;随粒子尺寸增加,材料强度和刚度降低,断裂伸长率和熔体剪切黏度先增加后降低。然而,高含量粒子分散困难、易形成大的聚集体,导致复合材料性能下降。当TiO_(2)纳米粒子尺寸为5~10 nm、质量分数为0.1%时,复合材料展现出优异的力学性能和加工性能,拉伸强度和拉伸屈服强度分别高达58.21 MPa和44.53 MPa,且熔体剪切黏度下降19.7%。

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来源
《工程塑料应用》 |2023年第2期|16-22|共7页
作者
隋洋; 仇张杰; 崔毅; 李家成; 丛川波; 孟晓宇; 周琼;
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作者单位

中国石油大学(北京)新能源与材料学院;

中国石油大学(北京)油气装备材料失效与腐蚀防护北京重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类工程塑料;
关键词
超高分子量聚乙烯; 高密度聚乙烯; TiO_(2)纳米粒子; 力学性能; 复合材料;

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