Page 28 - 《橡塑技术与装备》2021年6期（3月下半月 塑料）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

连接在一起，结果这就增加了纳米 -CaCO 3 和 PMMA 样还观察到纳米 -CaCO/PMMA 比纯 nPMMA 的峰强
聚合物之间的黏附和相容性，此外，在 1 100~1 087 度更高。原因可能是由于纳米 -CaCO 3 晶体结构作为
cm -1 处的吸收峰（图 3（b））向 1 092~ 1 080 cm -1 核存在于 PMMA 壳内。
处（ 图 3（c））移动是由于 TEVS 反应中形成了 ( 纳
米-CaCO 3 )—O—Si—PMMA 键。
2.2 纳米 -CaCO 3 /PMMA 核壳纳米粒子的
XRD 分析
图 4 描绘了纳米 -CaCO 3 、纳米 -CaCO 3 /PMMA
和纯 nPMMA 的 XRD 曲线。图 4 （a）为纳米 -CaCO 3 ，
在 2θ=29.39°，35.96°， 39.45° 和 48.50° 处分别观察
到（104）、（110）、（018）和（116）的衍射位面，这
些都符合方解石 CaCO 3 结晶。全部的峰位基本上与
CaCO 3 结构 (JCPDS No. 47~1 743) 标准数据一致。
结果说明，纯 CaCO 3 纳米粒子相在 2θ=29.39° 处高强
度与（104）位面的反映相一致。在图 3 中没有发现
(a) 纳米 -CaCO 3 , (b) 纳米 -CaCO 3 /PMMA 和
CaCO 3 其他相的特征吸收峰，这说明纳米 CaCO 3 是属 (c) 纯 nPMMA 的 XRD
于方解石相。另一方面，观察到图 4（b）中 4.7°、 8.6° 图 4 纳米 -CaCO 3 、纳米 -CaCO 3 /PMMA 和纯 nPMMA
和 19.4° 以及图 4（c）中 4.5°、15.8° 处强的衍射峰 的 XRD 曲线
归因于 it-PMMA/st-PMMA 立构复合物。在图 4 （b） 2.3 （纳米 -CaCO 3 /PMMA）/PP 纳米复合
中，8.6 处的衍射峰与 PMM 壳中 it-PMMA 透明结构 物的扭矩和熔体黏度
相一致。其他在 29.39、35.45 和 48.50 的峰也出现杂 纯 PP 和 CSNPs 不同含量的 CSNPP 1-5 纳米复合
CSNPs （图 4 （b））中，而没有出现在 PMMA （图 4 （c）） 物由布拉班德塑性仪分别制备。在混合过程中测量了
中。这说明，纳米 -CaCO 3 粒子表面与 PMMA （图 4 （b）） 熔融时间 (t)、比能 (kNm/g)、凝胶化速度 (Nm/min)、
有很强的相互作用，这就意味着聚合物链段通过交联 初始扭矩 (Nm) 和熔体黏度 (poise)，如表 1 所示。可
剂的连接已经成功接枝到纳米 -CaCO 3 粒子表面。同 以看出，随着 CSNPs 含量增加，熔融时间、初始扭矩、

表 1 ( 纳米 -CaCO 3 /PMMA)/PP (CSNPP) 复合物塑性变形结果
-1
-1
样品 熔融时间 /t 比能 /(kNm . g ) 凝胶化速度 (Nm . min ) 初始扭矩 /Nm 熔体黏度 /(poise)
纯 PP 2.3 0.9 0.7 30 54
CSNPP1 2.5 0.7 0.7 33 56
CSNPP2 2.7 0.7 0.9 35 58
CSNPP3 3.6 0.8 1.5 38 60
CSNPP4 3.9 0.6 2.0 39 62
CSNPP5 3.9 0.6 2.9 40 64

熔体黏度和比能上升，而比能下降。 poise)。由表 2 按公式（1）计算出纯 PP 和所有复合
表 2 列出了纯 PP 和 CSNPP1-5 纳米复合物扭矩 物的熔体黏度。
随时间的变化。可以看出初始扭矩随着 CSNPs 含量增 η (poise)=450 M/S （1）
加而上升，CSNPP5 熔体黏度在 1% 添加量时最大 (40 式中，M 为扭矩，Nm ； S 为转子转速，r/min 。
表 2 含不同 CSNPs 的 PP 基体扭矩 - 时间关系图
扭矩 /Nm
时间 /min
纯 PP CSNPP 1 CSNPP 2 CSNPP 3 CSNPP 4 CSNPP 5
2 30 33 35 38 39 40
3 7.5 7.6 8 8.3 8.5 8.9
5 7.2 7.4 7.7 8 8.2 8.5
7 7 7.1 7.4 7.6 7.8 8.2
10 6.8 6.9 7.1 7.4 7.5 7.7

6
·10· 第 47 卷 第 期