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第五届创新化学实验论文答辩论文题目：无机超细填料预分散体在塑料中的应用研究专业：材料化学答辩人：廖远辉导师：冯开才（副教授）第五届创新化学实验论文答辩论文选题背景填料塑料塑料制品缺陷第五届创新化学实验论文答辩碳酸钙在塑料制品的用量表05001000150020002500300035004000450050002000年2005年2015年塑料制品（万吨）碳酸钙（万吨）第五届创新化学实验论文答辩填充母料塑料塑料制品优点缺陷第五届创新化学实验论文答辩新课题：如何保持良好性能如何提高添加比如何实现通用性填充母料第五届创新化学实验论文答辩本论文的研究目的和内容本文提出研制一种“填料预分散体”，这种填充母料不含高分子量的树脂载体，其中填料含量可达到92％以上，其它组分为助剂，是一种新型的填充母料。“填料预分散体”不仅可以增加添加比，还具有通用性，在塑料制品中的分散性有令人满意的提高，对塑料的物理机械性能下降极少，甚至还有所提高。第五届创新化学实验论文答辩论文的主要工作1、单一助剂制备碳酸钙预分散体及其性能测试2、不同配方的碳酸钙预分散体的制备及其流变性能测定3、碳酸钙预分散颗粒用于PP力学性能的测定第五届创新化学实验论文答辩（一）单一助剂制备碳酸钙预分散体及其性能测试1、按配比制备碳酸钙预分散体2、制备碳酸钙预分散体压缩试样3、预分散体的压缩强度、形变及压缩模量的测定第五届创新化学实验论文答辩3、预分散体的压缩强度、形变及压缩模量的测定对分散剂与填料粘结作用的直接表征的方法，至今末见文献报道。为了衡量分散剂与填料表面的粘结作用的强弱，本文设计了制备一定规格的预分散体样品，通过测定其压缩强度和压缩模量来定量表征填料与分散剂作用的相对强度的方法。这个方法末见文献报导。第五届创新化学实验论文答辩4结果与讨论1234567802468CompressiveSrength(MPa)Content(%)ap-ZTPCLPEwaxBaidiwax80＃Baidiwax70＃Olefin第五届创新化学实验论文答辩1234567812141618202224262830323436384042Deformation(%)Content(%)bp-ZTPCLPEwaxBaidiwax80＃Baidiwax70＃Olefin第五届创新化学实验论文答辩123456780510152025303540Compressionmodulus(MPa)content(%)cp-ZTPCLPEwaxBaidiwax80＃Baidiwax70＃Olefin第五届创新化学实验论文答辩5小结•超分散剂p-ZTPCL适合用于提高预分散体的压缩强度和压缩模量，改善其使用性能；聚PE蜡则适合用于提高预分散体的流动性，改善其加工性能；其他助剂的效果则需进一步摸索使用。•通过测定填料/分散剂复合样品的压缩强度和压缩模量来表征填料与分散剂的粘结作用大小是可行的。第五届创新化学实验论文答辩（二）不同配方的碳酸钙预分散体的制备及其流变性能测定1、不同配方的碳酸钙预分散体的制备2、预分散体流变性能的测定第五届创新化学实验论文答辩3、结果与讨论（1）CaCO3预分散体的不同配方与流变性能对照表第五届创新化学实验论文答辩No.123456789超分散剂（%）2222110.50.50.5脱油PE蜡（%）66工业PE蜡（%）666667白地蜡80#（%）6硬脂酸（%）11111硬脂酸钙（%）11ACR（%）3332222DOP（%）0.5总助剂量（%）9911111110109.511熔体体积流速(mm3/min)39.155.84389.111885.3173348528表ⅠCaCO3预分散体的不同配方与流变性能对照表第五届创新化学实验论文答辩No.1011121314151617超分散剂（%）11111111工业PE蜡（%）899.51112131011硬脂酸（%）11111111ACR（%）111.5111总助剂量（%）1112131415161213熔体体积流速(mm3/min)235245308616706743383618第五届创新化学实验论文答辩4小结•硬脂酸钙、ACR和DOP均不宜用作制备CaCO3预分散体的配方。•CaCO3预分散体可以p-ZTPCL、工业PE蜡、HSt为助剂配方进行制备。其中，p-ZTPCL用量可定为1％，HSt用量可定为1％，工业PE蜡用量则可在6％～11％间。具体配方还有待通过力学性能的测试来确定。第五届创新化学实验论文答辩（三）预分散颗粒用于PP力学性能的测定1、注塑测试样条2.测试样条性能第五届创新化学实验论文答辩3结果与讨论(1)不同工业PE蜡的用量对填充PP力学性能的影响第五届创新化学实验论文答辩No.PP1819201617超分散剂（%）/11111工业PE蜡（%）/6781011硬脂酸（%）/11111总助剂量（%）/89101213拉伸强度(MPa)36.730.630.830.332.131.6下降率(%)16.515.917.412.413.9弯曲强度(MPa)36.531.732.332.632.931.1下降率(%)13.111.510.712.714.8冲击强度(kJ/m2)3.143.593.413.553.613.76上升率(%)14.38.613.11519.8表Ⅱ不同工业PE蜡的用量对填充PP力学性能的影响对照表第五届创新化学实验论文答辩4小结•实验表明，以超分散剂p-ZTPCL来处理CaCO3，以PE蜡、HSt为助剂来制备碳酸钙填料预分散体是可行的，注塑样条的性能测试表明可获得均匀分散的效果，具有工业应用的指导意义。•填料配方No.16、17的综合性能较好，但助剂总量稍大，在实际生产中可应用于性能要求较高的产品中；填料配方No.18、19助剂总量较低，而力学性能也减少不大，更适合用于实际生产中，可较大地降低生产成本，具有很好的工业指导意义。第五届创新化学实验论文答辩结论1．创新性的测定方法通过测定填料/分散剂复合样品的压缩强度和压缩模量来表征填料与分散剂的粘结作用大小是可行的。这是具有创新性的测定方法，可为以后各种分散剂的粘结能力测试提供参考。第五届创新化学实验论文答辩2．创新性的母料配方以超分散剂p-ZTPCL来处理CaCO3，以工业PE蜡、HSt为助剂来制备碳酸钙填料预分散体是可行的，总的助剂的含量可在10％左右进行配方设计。注塑样条的性能测试表明可获得均匀分散的效果，具有工业应用的指导意义。第五届创新化学实验论文答辩致谢本论文是在导师冯开才老师自始至终无私的指导下完成的，导师渊博的学识，开阔独特的科研思维，严谨的治学态度，热忱负责的工作作风以及为人处事的方式都将使我受益终生。借此论文完成之际，谨向老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。论文期间，张胜寒师姐、李谷老师给了我很多的指导和建议，还有赵光师兄、王鲜梅师姐也给予我很多帮助，在此衷心的说声：谢谢你们！感谢第五届创新化学实验与研究基金项目的资助！第五届创新化学实验论文答辩