PPHGBGF复合材料的结构与性能研究.pdf

摘要

为实现“双碳”目标，对汽车用聚丙烯材料进行轻量化改性具有很大的应用前景。

HGB

在聚丙烯中掺入高性能中空玻璃微珠（），可以减轻聚丙烯的致密程度，达到轻

质的目的。本文采用挤出造粒和注射成型的方法，制备了PP/HGB/GF复合材料。首先，

15A-171HGB

比较了～份的乙烯基三甲氧基硅烷（）对的改性作用，得出以下结论：复

合材料的拉伸强度和弯曲强度随着加入硅烷偶联剂A-171的含量先增大后减小，在A-

1714A-171

含量达到份时最大；断裂伸长率随着硅烷偶联剂的含量增大而增大。其次，

在聚丙烯中添加不同比例的HGB（0%、5%、10%、15%），利用SEM、DSC、TG、

MFR、万能材料试验机等分析手段，对其微观形貌、热学、熔体流动速率、力学性能

等进行表征测试。研究发现：（1）HGB添加量10%为最优值；在聚丙烯中HGB的比

10%PP/HGB/GFPP

例为时，可使复合材料的密度减小，同时其力学性能与纯相比也有

了很大的提高。结果表明，所制得的复合材料比纯PP的冲击强度提高了64.6%，达到

了19.08MPa；与纯PP相比，复合材料的拉伸强度提高了4.6%、弯曲强度提高了14.67%。

2PP/HGB/GF10%HGB

（）当复合材料中加入的时，其玻璃化转变温度最高。

关键字：聚丙烯，玻璃纤维，空心玻璃微珠，复合材料，硅烷偶联剂

I

ABSTRACT

Inordertoachievethegoalofdoublecarbon,thelightweightmodificationof

polypropylenematerialsforautomobileshasgreatapplicationprospects.Incorporatinghigh-

performancehollowglassbeads(HGB)intopolypropylenecanreducethedensityof

polypropyleneandachievethepurposeoflightweight.Inthispaper,PP/HGB/GFcomposites

werepreparedbyextrusiongranulationandinjectionmolding.First,themodificationofHGB

by1-5partsofvinyltrimethoxysilane(A-171)wascompared,andthefollowingconclusions

weredrawn:thetensilestrengthandflexuralstrengthofthecompositeincreasedwiththe

additionofsilanecouplingagentA-Thecontentof171increasesfirstandthendecreases,and

reachesthemaximumwhenthecontentofA-171reaches4phr;theelongationatbreak

increaseswiththecontentofsilanecouplingagentA-171increasing.Secondly,different

proportionsofHGB(0%,5%,10%,15%)wereaddedtopolypropylen