本發(fā)明屬于聚丙烯納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含有納米鉆石烯的聚丙烯復(fù)合材料及制備方法。

背景技術(shù)：

導(dǎo)熱材料廣泛應(yīng)用在熱傳導(dǎo)工程、供熱工程、電子與信息工程。金屬材料由于具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性，在非絕緣領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，但是金屬制品不耐腐蝕，質(zhì)量較重，加工成本較高。高分子聚合物與金屬材料相比，具有質(zhì)量較輕，加工易成型，耐化學(xué)腐蝕，電阻率高等優(yōu)點(diǎn)。近年來導(dǎo)熱型聚合物復(fù)合材料成為研究的重點(diǎn)，目前導(dǎo)熱性聚合物復(fù)合材料主要應(yīng)用在導(dǎo)熱電路板、太陽能熱水器、齒輪、蓄電池冷卻器、電器設(shè)備、儀器外殼、移動電話、軸承等產(chǎn)品。導(dǎo)熱性聚合物通常是將納米級的無機(jī)填料與高分子基體進(jìn)行組合，其導(dǎo)熱率由導(dǎo)熱率較高的無機(jī)填料和導(dǎo)熱率較低的高分子基體共同決定，無機(jī)填料通常包括金屬單質(zhì)類，如金、銀、銅等；金屬氧化物，如氧化鋁，氧化鋅等；金屬氮化物，如氮化鋁，氮化硼等；碳材料，如石墨、碳纖維等。

自1957年意大利Montecatinl公司實(shí)現(xiàn)聚丙烯（PP）工業(yè)化以來，PP已經(jīng)成為發(fā)展速度最快、產(chǎn)量最大、牌號最多、用途最廣的合成樹脂之一。聚丙烯與其他的通用塑料相比具有原材料豐富、價(jià)格低廉、力學(xué)性能優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定性好、電絕緣性良好及耐應(yīng)力撕裂的優(yōu)點(diǎn)，但是其導(dǎo)熱率非常低，只有（0.1～0.2）W·m^-1·K^-1。將高導(dǎo)熱率的納米無機(jī)材料作為聚合物的填料，聚丙烯材料作為基體，就可以制備出高導(dǎo)熱的高分子復(fù)合材料。通常納米顆粒都具有易團(tuán)聚、不易分散的特點(diǎn)，將其添加在聚合物中時(shí)容易在基體中形成團(tuán)聚體，影響其復(fù)合材料的機(jī)械綜合性能，造成其材料的后續(xù)加工難度增加，同時(shí)納米粒子在基體中團(tuán)聚也容易造成材料的散熱不均，會引起熱膨脹不均而導(dǎo)致的熱應(yīng)力過大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種含有納米鉆石烯的聚丙烯復(fù)合材料，同時(shí)提供其制備方法是本發(fā)明的又一發(fā)明目的。

基于上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種含有納米鉆石烯的聚丙烯復(fù)合材料，由以下重量份的物質(zhì)組成：聚丙烯樹脂100份，納米鉆石烯2～8份，抗氧化劑168 0.5～1份，抗氧化劑1010 0.1～1份，滑石粉1～10份。

所述聚丙烯樹脂的熔體流動速率2～8g/min；所述納米鉆石烯由50nm、75nm、100nm三種不同粒度的納米鉆石烯組成，三者的質(zhì)量比為(2～3)：(4～5)：(1～2)。

所述納米鉆石烯依次經(jīng)過活化和偶聯(lián)劑修飾處理：

其中，活化步驟為：

①超聲波堿洗：將納米鉆石烯倒入濃度為10%～12%的氫氧化鈉溶液中，同時(shí)以35～45 KHz的超聲頻率進(jìn)行超聲清洗，溶液溫度控制在50～60℃之間，攪拌速度為35～40rpm，超聲清洗時(shí)間為20～30min；

②超聲波清洗：將步驟①處理過的鉆石烯放入去離子水溶液中進(jìn)行超聲清洗，超聲頻率為30～40KHz，同時(shí)以10～20rpm的攪拌速度進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間15～20min，測量上層清液pH值，反復(fù)清洗直至pH=7；

③酸洗活化：配置濃度為25%～30%的稀硝酸溶液，將步驟②中處理過的納米鉆石烯放入稀硝酸溶液，溶液溫度25～30℃左右，攪拌速度30～35rpm，攪拌時(shí)間15～20min；

④超聲波水洗：將步驟③中處理過的納米鉆石烯放入去離子水中，同時(shí)加以30～35KHz的超聲頻率，并以10～20 rpm的攪拌速度進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間15～20min，測量上層清液pH值，反復(fù)清洗直至pH=7；

偶聯(lián)劑修飾步驟為：

將活化處理的納米鉆石烯分散在異丙醇中，不斷攪拌的同時(shí)加入鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-TTS，體系于80～90℃的真空烘箱里烘2～3h，直至溶劑揮發(fā)，制得經(jīng)偶聯(lián)劑修飾的納米鉆石烯。

偶聯(lián)劑修飾步驟中：活化處理過的納米鉆石烯與異丙醇的用量比為（1～2）g:100ml，鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-TTS的質(zhì)量為納米鉆石烯質(zhì)量的4～10%。

所述的含有納米鉆石烯的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

1）按比例稱取聚丙烯樹脂、納米鉆石烯、抗氧化劑168、抗氧劑1010及滑石粉；

2）將納米鉆石烯與聚丙烯樹脂混合10～15min，再添加抗氧化劑168、抗氧化劑1010及滑石粉，繼續(xù)混合25-30min，得到混合料；

3）再將混合料擠出造粒；所得粒料經(jīng)烘干后注塑即得。

步驟3）中，擠出造粒具體操作為：倒入同向雙螺桿擠出機(jī)中于210℃下進(jìn)行造粒；烘干是在80℃烘箱中烘1～1.5h；注塑溫度為230℃。

雙螺桿擠出機(jī)的螺桿為通用螺桿，轉(zhuǎn)速為100～110r/min，擠出溫度從加料口到機(jī)頭的各區(qū)域溫度分別為T1=180～185℃、T2=190～195℃、T3=195～200℃、T4=205～210℃、T5=200～210℃，機(jī)頭溫度T6=210℃；注射機(jī)的料筒溫度從加料口到機(jī)頭的各區(qū)域溫度分別為T1=180～185℃、T2=190～195℃、T3=205～210℃、T4=210～215℃、T5=200～205℃，機(jī)頭溫度T6=200℃。

本發(fā)明中，所述的納米鉆石烯已在專利號為“201510749250.X”，專利名稱為“一種新型可控型的層狀結(jié)構(gòu)的納米鉆石烯”申請中有公開記載，其結(jié)構(gòu)為層片狀單晶結(jié)構(gòu)，同一片層的碳原子之間為sp³軌道雜化碳鍵連接，層與層之間的碳原子之間為sp²雜化碳鍵連接；該納米鉆石烯的平均粒徑為R，20nm≤R≤500nm；該納米鉆石烯的C含量為99～100%。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果為：

1、由于納米鉆石烯相對其它納米粒子具有很高的本征導(dǎo)熱率，將其作為聚丙烯導(dǎo)熱填充材料，可以大幅提高聚丙烯的導(dǎo)熱系數(shù)，增加其導(dǎo)熱散熱能力，其導(dǎo)熱系數(shù)提高了14倍；

2、將不同粒徑的的納米鉆石烯進(jìn)行混合填充，可以提高填充料的堆積密度，減少堆積孔隙，實(shí)現(xiàn)填料的最大程度填充，對于提高聚丙烯的導(dǎo)熱能力具有積極作用；

3、納米鉆石烯與其它填充導(dǎo)熱納米粒子（金屬單質(zhì)、金屬氧化物、金屬氮化物、石墨）相比，其導(dǎo)熱性、絕緣性、分散性、化學(xué)穩(wěn)定性都優(yōu)于以上材料，將納米鉆石烯經(jīng)過活化和偶聯(lián)劑修飾處理后，更有助于納米鉆石烯在基體中結(jié)合并形成分散均勻的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，有助于減小熱應(yīng)力，同時(shí)降低PP復(fù)合材料的熱阻，增加導(dǎo)熱率；

4、納米鉆石烯-PP復(fù)合材料具有良好導(dǎo)熱性的同時(shí)，加工成型方便，也具有良好的機(jī)械綜合性能，對于其后續(xù)加工、安裝固定、后期維護(hù)提供了便利，此種復(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于換熱器、電子散熱、采暖、導(dǎo)熱電路板、移動電話、蓄電池冷卻器、航空航天等導(dǎo)熱領(lǐng)域。

附圖說明

圖1所示為偶聯(lián)劑用量與PP導(dǎo)熱率的關(guān)系曲線；

圖2所示為納米鉆石烯含量與PP復(fù)合材料導(dǎo)熱率之間的關(guān)系曲線；

圖3所示為納米鉆石烯含量與PP復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的關(guān)系曲線；

圖4所示為納米鉆石烯含量與PP復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線。

具體實(shí)施方式

下面以具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

一種含有納米鉆石烯的聚丙烯復(fù)合材料，由以下重量份的物質(zhì)組成：聚丙烯樹脂100份，納米鉆石烯2份，抗氧化劑168 0.5份，抗氧化劑1010 0.1份，滑石粉1份。

所述聚丙烯樹脂的熔體流動速率2～8g/min；所述納米鉆石烯由50nm、75nm、100nm三種不同粒度的納米鉆石烯組成，三者的質(zhì)量比為2：4：1。

所述納米鉆石烯依次經(jīng)過活化和偶聯(lián)劑修飾處理：

其中，活化步驟為：

①超聲波堿洗：將納米鉆石烯倒入濃度為10%的氫氧化鈉溶液中，同時(shí)以35 KHz的超聲頻率進(jìn)行超聲清洗，溶液溫度控制在50℃之間，攪拌速度為35rpm，超聲清洗時(shí)間為30min；

②超聲波清洗：將步驟①處理過的鉆石烯放入去離子水溶液中進(jìn)行超聲清洗，超聲頻率為30KHz，同時(shí)以10rpm的攪拌速度進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間20min，測量上層清液pH值，反復(fù)清洗直至pH=7；

③酸洗活化：配置濃度為25%的稀硝酸溶液，將步驟②中處理過的納米鉆石烯放入稀硝酸溶液，溶液溫度25℃左右，攪拌速度30rpm，攪拌時(shí)間20min；

④超聲波水洗：將步驟③中處理過的納米鉆石烯放入去離子水中，同時(shí)加以30KHz的超聲頻率，并以10 rpm的攪拌速度進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間20min，測量上層清液pH值，反復(fù)清洗直至pH=7；

偶聯(lián)劑修飾步驟為：

將活化處理的納米鉆石烯分散在異丙醇中，不斷攪拌的同時(shí)加入鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-TTS，體系于80℃的真空烘箱里烘2h，直至溶劑揮發(fā)，制得經(jīng)偶聯(lián)劑修飾的納米鉆石烯。

偶聯(lián)劑修飾步驟中：活化處理過的納米鉆石烯與異丙醇的用量比為1g:100ml，鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-TTS的質(zhì)量為納米鉆石烯質(zhì)量的4%。

所述的含有納米鉆石烯的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

1）按比例稱取聚丙烯樹脂、納米鉆石烯、抗氧化劑168、抗氧劑1010及滑石粉；

2）將納米鉆石烯與聚丙烯樹脂在高速混合機(jī)上混合10min，再添加抗氧化劑168、抗氧化劑1010及滑石粉，繼續(xù)混合30min，得到混合料；

3）再將混合料擠出造粒；所得粒料經(jīng)烘干后注塑即得。

步驟3）中，擠出造粒具體操作為：倒入同向雙螺桿擠出機(jī)中于210℃下進(jìn)行造粒；烘干是在80℃烘箱中烘1～1.5h；注塑溫度為230℃。

雙螺桿擠出機(jī)的螺桿為通用螺桿，轉(zhuǎn)速為100r/min，擠出溫度從加料口到機(jī)頭的各區(qū)域溫度分別為T1=180℃、T2=190℃、T3=195℃、T4=205℃、T5=200℃，機(jī)頭溫度T6=210℃；注射機(jī)的料筒溫度從加料口到機(jī)頭的各區(qū)域溫度分別為T1=180℃、T2=190℃、T3=205℃、T4=210℃、T5=200℃，機(jī)頭溫度T6=200℃。

實(shí)施例2

一種含有納米鉆石烯的聚丙烯復(fù)合材料，由以下重量份的物質(zhì)組成：聚丙烯樹脂100份，納米鉆石烯8份，抗氧化劑168 1份，抗氧化劑1010 1份，滑石粉5份。

所述聚丙烯樹脂的熔體流動速率8g/min；所述納米鉆石烯由50nm、75nm、100nm三種不同粒度的納米鉆石烯組成，三者的質(zhì)量比為3：5：2。

所述納米鉆石烯依次經(jīng)過活化和偶聯(lián)劑修飾處理：

其中，活化步驟為：

①超聲波堿洗：將納米鉆石烯倒入濃度為12%的氫氧化鈉溶液中，同時(shí)以45 KHz的超聲頻率進(jìn)行超聲清洗，溶液溫度控制在60℃之間，攪拌速度為40rpm，超聲清洗時(shí)間為20min；

②超聲波清洗：將步驟①處理過的鉆石烯放入去離子水溶液中進(jìn)行超聲清洗，超聲頻率為40KHz，同時(shí)以20rpm的攪拌速度進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間15min，測量上層清液pH值，反復(fù)清洗直至pH=7；

③酸洗活化：配置濃度為30%的稀硝酸溶液，將步驟②中處理過的納米鉆石烯放入稀硝酸溶液，溶液溫度30℃左右，攪拌速度35rpm，攪拌時(shí)間15min；

④超聲波水洗：將步驟③中處理過的納米鉆石烯放入去離子水中，同時(shí)加以35KHz的超聲頻率，并以20 rpm的攪拌速度進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間15min，測量上層清液pH值，反復(fù)清洗直至pH=7；

偶聯(lián)劑修飾步驟為：

將活化處理的納米鉆石烯分散在異丙醇中，不斷攪拌的同時(shí)加入鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-TTS，體系于90℃的真空烘箱里烘2h，直至溶劑揮發(fā)，制得經(jīng)偶聯(lián)劑修飾的納米鉆石烯。

偶聯(lián)劑修飾步驟中：活化處理過的納米鉆石烯與異丙醇的用量比為2g:100ml，鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-TTS的質(zhì)量為納米鉆石烯質(zhì)量的6%。

所述的含有納米鉆石烯的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

1）按比例稱取聚丙烯樹脂、納米鉆石烯、抗氧化劑168、抗氧劑1010及滑石粉；

2）將納米鉆石烯與聚丙烯樹脂在高速混合機(jī)上混合15min，再添加抗氧化劑168、抗氧化劑1010及滑石粉，繼續(xù)混合30min，得到混合料；

3）再將混合料擠出造粒；所得粒料經(jīng)烘干后注塑即得。

步驟3）中，擠出造粒具體操作為：倒入同向雙螺桿擠出機(jī)中于210℃下進(jìn)行造粒；烘干是在80℃烘箱中烘1.5h；注塑溫度為230℃。

雙螺桿擠出機(jī)的螺桿為通用螺桿，轉(zhuǎn)速為110r/min，擠出溫度從加料口到機(jī)頭的各區(qū)域溫度分別為T1=185℃、T2=195℃、T3=200℃、T4=210℃、T5=210℃，機(jī)頭溫度T6=210℃；注射機(jī)的料筒溫度從加料口到機(jī)頭的各區(qū)域溫度分別為T1=185℃、T2=195℃、T3=210℃、T4=215℃、T5=205℃，機(jī)頭溫度T6=200℃。

實(shí)施例3

一種含有納米鉆石烯的聚丙烯復(fù)合材料，由以下重量份的物質(zhì)組成：聚丙烯樹脂100份，納米鉆石烯8份，抗氧化劑168 0.8份，抗氧化劑1010 0.5份，滑石粉10份。

所述聚丙烯樹脂的熔體流動速率2～8g/min；所述納米鉆石烯由50nm、75nm、100nm三種不同粒度的納米鉆石烯組成，三者的質(zhì)量比為3：4：1。

所述納米鉆石烯依次經(jīng)過活化和偶聯(lián)劑修飾處理，活化和偶聯(lián)劑修飾步驟同實(shí)施例1，不同的是，偶聯(lián)劑修飾中，鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-TTS的質(zhì)量為納米鉆石烯質(zhì)量的10%。。

所述的含有納米鉆石烯的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，同實(shí)施例1。

性能測試

1、偶聯(lián)劑用量對PP復(fù)合材料導(dǎo)熱率的影響

將活化處理過的納米鉆石烯與異丙醇的用量比選擇為2g:100ml，將納米鉆石烯通過超聲分散的方法分散在異丙醇中，不斷攪拌下加入鈦酯酸偶聯(lián)劑TMC-TTS，鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量為納米鉆石烯質(zhì)量的2%，納米鉆石烯與鈦酸酯偶聯(lián)劑充分混合后，然后將反應(yīng)體系在80-90℃真空烘箱里烘2-3h，直至溶劑完全揮發(fā)，此時(shí)制得用2%偶聯(lián)劑處理的納米鉆石烯樣品。

同樣地，分別制備用4%，6%，8%，10%偶聯(lián)劑用量處理的納米鉆石烯樣品，同時(shí)以未被偶聯(lián)劑處理的納米鉆石烯樣品為空白對照。參照實(shí)施例1所述的聚丙烯復(fù)合材料制備方法，分別制備包含以上樣品的PP復(fù)合材料，再進(jìn)行性能測試，結(jié)果如圖1所示。

圖1所示為偶聯(lián)劑用量與PP導(dǎo)熱率的關(guān)系曲線。

從圖1中可以看出，隨著偶聯(lián)劑用量的加大，聚丙烯復(fù)合材料的導(dǎo)熱率先增大后減小，當(dāng)偶聯(lián)劑用量為納米鉆石烯質(zhì)量的6%時(shí)，聚丙烯復(fù)合材料的導(dǎo)熱率最大，所以一定量的偶聯(lián)劑的可以改善納米鉆石烯在PP中的分散情況，過量的偶聯(lián)劑用量會增加納米鉆石烯與PP的界面層，增大熱阻，減小了整體的導(dǎo)熱率，所以偶聯(lián)劑的用量優(yōu)選納米鉆石烯質(zhì)量的6%。

、PP復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能測試

2.1制備試樣

將活化處理過的納米鉆石烯與異丙醇的用量比選擇為1.5g:100ml，將納米鉆石烯通過超聲分散的方法分散在異丙醇中，不斷攪拌下加入鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-TTS，鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量為納米鉆石烯質(zhì)量的6%，納米鉆石烯與鈦酯酸偶聯(lián)劑充分混合后，將溶液分為五等分，編號為a1，a2，a3，a4，a5。然后將a1-a5反應(yīng)體系在80～90℃真空烘箱里烘2～3h，直至溶劑完全揮發(fā)，然后稱量五組納米鉆石烯質(zhì)量。

根據(jù)a1，a2，a3，a4，a5反應(yīng)體系烘干后的納米鉆石烯的質(zhì)量稱量聚丙烯的質(zhì)量，納米鉆石烯質(zhì)量分別為聚丙烯質(zhì)量的2%，4%，6%，8%，10%，然后將按比例稱量的納米鉆石烯和聚丙烯分別倒入高速混合機(jī)，混合時(shí)間15min，將五組混合聚合物編號為b1，b2，b3，b4，b5。最后分別在五組混合物中加入抗氧化劑168、抗氧化劑1010及滑石粉，抗氧化劑168的加入量為聚丙烯質(zhì)量0.6%，抗氧化劑1010為聚丙烯的加入量0.3%，滑石粉的加入量為聚丙烯質(zhì)量4%，繼續(xù)在高速混合機(jī)中混合15min，將五組混合物分別倒入同向雙螺桿擠出機(jī)中，在230℃條件下進(jìn)行造粒。將粒料在80℃烘箱中烘干1h，干燥后，倒入注塑機(jī)在230℃條件下注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，分別記為c1，c2，c3，c4，c5五組PP復(fù)合材料。

雙螺桿擠出機(jī)的螺桿為通用螺桿轉(zhuǎn)速為300～310r/min，擠出溫度從加料口到機(jī)頭的各區(qū)域溫度分別為180℃、190℃、200℃、210℃、210℃，水槽溫度為45～60℃。注射機(jī)的料筒溫度從加料口到機(jī)頭的各區(qū)域溫度分別為180℃、190℃、210℃、210℃、200℃，水槽溫度為50-60℃。

導(dǎo)熱樣板選用硫化機(jī)模壓（溫度為230℃，壓力10MPa）制成標(biāo)準(zhǔn)樣板用于導(dǎo)熱系數(shù)測試。

2.2測試

為了將五組PP復(fù)合材料與沒有添加納米鉆石烯的PP進(jìn)行導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能的對比，同時(shí)制備未添加納米鉆石烯的PP，記為c0，其制備過程和方法與五組實(shí)驗(yàn)樣品一樣，PP份數(shù)、抗氧化劑及滑石粉的份數(shù)與以上五組實(shí)驗(yàn)的含量一樣。

PP復(fù)合材料的導(dǎo)熱率采用熱物型導(dǎo)熱儀進(jìn)行測量，拉伸性能測試按照GB/T1040-1992測試，拉伸速度采用35mm/min。懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度測試按照GB/T1843-1996測試。彎曲強(qiáng)度測試采用GB/T9341-2000測試，下壓速度采用3mm/min，位移10mm。

2.2.1 PP復(fù)合材料的導(dǎo)熱率測試

圖2所示為納米鉆石烯含量與PP復(fù)合材料導(dǎo)熱率之間的關(guān)系曲線。

從圖2中可以看出，隨著納米鉆石烯用量的增加，PP復(fù)合材料的導(dǎo)熱率首先呈現(xiàn)逐步增大的趨勢，隨后呈現(xiàn)下跌趨勢，納米鉆石烯用量達(dá)到8%時(shí)，PP復(fù)合材料的導(dǎo)熱率為4.5W/(m·K)，與未添加納米鉆石烯的聚丙烯材料相比，其導(dǎo)熱率提高14倍，所以添加一定量的納米鉆石烯對于提高PP復(fù)合材料的導(dǎo)熱率具有積極作用。

2.2.2 PP復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度測試

圖3所示為納米鉆石烯含量與PP復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的關(guān)系曲線。

圖3中可以看出，PP復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度隨著納米鉆石烯添加量的增加呈現(xiàn)先逐步變大后逐步減小的趨勢，當(dāng)納米鉆石烯的添加量達(dá)到6%時(shí)，拉伸強(qiáng)度為41MPa，彎曲強(qiáng)度為43MPa，與未添加納米鉆石烯的PP相比，拉伸強(qiáng)度提高了37%，彎曲強(qiáng)度提高了48%。當(dāng)納米鉆石的含量大于6%時(shí)，PP基體的比例就減小，此時(shí)大分子之間的作用力就減小，當(dāng)受到拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力時(shí)，PP復(fù)合材料表現(xiàn)出明顯的無機(jī)材料特性。

2.2.3 PP復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度測試

圖4所示為納米鉆石烯含量與PP復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線。

從圖4中可以看出，隨著納米鉆石烯添加量的增加，PP復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，納米鉆石烯添加量為4%時(shí)，PP復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度27.5kJ/m²，與未添加納米納米鉆石烯的PP相比，沖擊強(qiáng)度提高26.7%。當(dāng)納米鉆石烯的添加量大于4%時(shí)，納米鉆石烯和聚合物之間的界面粘結(jié)狀況變差，出現(xiàn)粘結(jié)缺陷，此時(shí)PP復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度快速下降。

綜上，納米鉆石烯的添加量優(yōu)選為聚丙烯質(zhì)量的2～8%時(shí)，其整體性能較好。