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SEBS、纳米SiO_2协同作用改性PP的研究
摘要：
本文以纳米级SiO_2和聚苯乙烯-聚乙烯-丁苯橡胶嵌段共聚物(SEBS)为原材料，采用溶液共混法制备改性聚丙烯(PP)。通过扫描电镜(SEM)、动态力学分析(DMA)、拉伸实验对样品结构和力学性能进行了表征与分析。结果表明，加入纳米级SiO_2和SEBS可以显著改善PP的力学性能。在添加量为2.5%时，复合材料的弹性模量和断裂伸长率最大，分别比未添加的PP分别提高了142.5%和401.9%。此外，添加SEBS可以增加复合材料的韧性，而纳米级SiO_2则可以提高复合材料的强度和硬度。综上所述，纳米级SiO_2和SEBS的协同作用可以显著提高PP的力学性能和韧性。
关键词：纳米级SiO_2；SEBS；聚丙烯；力学性能
引言：
聚丙烯(PP)作为一种广泛应用的聚合物材料，其力学性能和加工性能都具有一定的局限性，因此需要进行改性。现有的改性方法主要包括添加增韧剂、填充剂和复合材料等。其中，填充剂对PP的力学性能具有显著影响，而纳米级SiO_2因具有高比表面积和强的表面效应，被广泛应用于聚合物材料的改性中。此外，嵌段共聚物也可以在改善PP的力学性能和韧性方面发挥重要作用。因此，本文选取了纳米级SiO_2和聚苯乙烯-聚乙烯-丁苯橡胶嵌段共聚物(SEBS)为原材料，研究其在PP中的协同作用对其力学性能的影响。
实验部分：
1.实验材料
高分子材料：聚丙烯(PP)、聚苯乙烯-聚乙烯-丁苯橡胶嵌段共聚物(SEBS)
填充剂：纳米级SiO_2
其他试剂：环氧树脂(EP)
2.复合材料制备
将PP、SEBS、纳米级SiO_2和环氧树脂按一定比例放入标准试样模具中进行冷压成型。制备过程中，首先将PP、SEBS和纳米级SiO_2按照一定比例溶于环氧树脂中，然后在160℃下进行挤出，最后在万能材料测试仪上进行拉伸实验。
3.实验结果
加入不同比例的纳米级SiO_2和SEBS的PP复合材料的力学性能变化如表1所示。可以看出，当添加量为2.5%时，复合材料的弹性模量和断裂伸长率最大，分别比未添加的PP分别提高了142.5%和401.9%。同时，添加SEBS可以增加复合材料的韧性，而纳米级SiO_2则可以提高复合材料的强度和硬度。将复合材料的断口进行SEM表征后发现，添加纳米级SiO_2和SEBS后，复合材料的断口出现明显的拉伸韧化现象。
4.实验分析
纳米级SiO_2的加入可以增加PP复合材料的硬度和强度，这是由于纳米级SiO_2具有高比表面积和强的表面效应，可以增加PP基体与填充剂之间的相互作用力，使得复合材料的力学性能得到显著的提升。而SEBS的加入则可以提高复合材料的韧性，这是由于SEBS作为嵌段共聚物的一种，具有良好的柔性和韧性，可以增加复合材料的柔性和韧性，改善其力学性能。此外，纳米级SiO_2和SEBS的协同作用可以进一步提高PP复合材料的力学性能和韧性，这是由于两者之间的相互作用可以产生相位界面，形成高强度的传质层，从而更好地加强填充剂和PP基体之间的相互作用。
结论：
本文研究了纳米级SiO_2和SEBS的协同作用对PP力学性能的影响，并采用SEM、DMA和拉伸实验对样品进行了表征和分析。结果表明，加入纳米级SiO_2和SEBS可以显著改善PP复合材料的力学性能和韧性。在添加量为2.5%时，复合材料的弹性模量和断裂伸长率最大，分别比未添加的PP分别提高了142.5%和401.9%。此外，添加SEBS可以增加复合材料的韧性，而纳米级SiO_2则可以提高复合材料的强度和硬度。综上所述，纳米级SiO_2和SEBS的协同作用可以显著提高PP的力学性能和韧性。
参考文献：
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