利用押出成形技術製造聚丙烯奈米複合材料 及其機械與熱性質之研究

Preparation of Polypropylene Nanocomposites by Extrusion and its Mechanical and Thermal Properties

林宏枝(Lester Lin)

指導教授 ： 江彰吉

中原大學/理學院/化學研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6840/cycu200400510

摘要

中文摘要
　　添加已膨潤之蒙脫土與工業級聚丙烯作混料後，再配合同向式雙螺桿押出機，將前述混料後的原料，運用押出機所提供之高剪切力及高分子鏈間的糾結力量，在混鍊的過程中，藉由分子鏈與分子鏈之間的糾結流動，將黏土的層間距離拉開，以求達到奈米級分散之效果，並有效改善現行使用之工業級聚丙烯各項機械及熱性質。
並利用聚丙烯-馬來酸酣 (PPMA) 調合劑，具有一端為非極性及另一端為極性的特性，添加聚丙烯-馬來酸酣(PPMA) ，在已膨潤之蒙脫土與工業級聚丙烯作作混料後。再配合同向式雙螺桿押出機，將前述混料後的原料，運用押出機所提供之高剪切力及高分子鏈間的糾結力量，在混鍊的過程中，藉由分子鏈與分子鏈之間的糾結流動及利用聚丙烯-馬來酸酣，其非極性端連接非極性聚丙烯及利用其極性端連接極性已膨潤之蒙脫土層間產生的鍵結力，以求達到奈米級分散之效果，並有效改善現行使用之工業級聚丙烯各項機械及熱性質。
將上述成品作結構、各項機械及熱性質之測試，並與原工業級聚丙烯之數據相比對：
(1) XRD分析蒙脫土層間距離的變化。
(2) TEM分析蒙脫土層分散的變化。
(3) 萬能試驗機比對拉伸強度、斷裂強度及彎曲強度、
彎曲模數的改變。
(4) 衝擊強度測試機量測耐衝擊強度之變化。
(5) TGA測量Td之昇降。

　　依據上述測試數據，分析蒙脫土、PPMA添加比例不同對工業級聚丙烯各項機械及熱性質的影響，瞭解押出技術在製備聚苯丙烯奈米複合材料的過程中，對成品各項性質的改變程度。

關鍵字

工業級聚丙烯 ； 奈米級分散 ； 膨潤之蒙脫土 ； 聚丙烯-馬來酸酣 (PPMA) 調合劑 ； 同向式雙螺桿押出機

並列摘要

English Index
We use twin screw extruder to melt the Clay and polypropylene (Industrial use), in order to draw on the high pressure of extruder and to band together the molecule chain of polypropylene , we hope to dismantle the distance of clay layer during melting processing and reach the highest dispersedness performance of nano-meter, so that we can improve the character of polypropylene.
The other survey, we use PPMA regulator agent, it have capability to connect nonpolar organic and polar inorganic face.
However, We use twin screw extruder to melt the Clay, PPMA and polypropylene (Industrial use), in order to draw on the high pressure of extruder and get the PPMA connect bond strength in nonpolar organic and polar inorganic to band together the molecule chain of polypropylene , we hope to dismantle the distance of clay layer during melting processing and reach the highest dispersedness performance of nano-meter, so that we can improve the character of polypropylene.
Finally, to test the finish product for further result:
(1) Analysis the distance changing between clay layer by XRD.
(2) Analysis the clay dispersion of products by TEM.
(3) Check the change of tensile strength at yield, tensile strength at break, flexural strength, flexural modulus.
(4) Find out the variation for impact strength.
(5) TGA measure Td value.
According to above data, we can analysis the mechnical and the heat affect to Polypropylene under different clay and PPMA added ratio, meanwhile, we can compare the variation during producing processing of nano-meter materials by using twin screw extruder equipment.

並列關鍵字

Clay ； polypropylene (Industrial use) ； dispersedness performance of nano-meter ； PPMA regulator agent ； twin screw extruder

參考文獻

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