纳米聚烯烃的力学性能
  
 

聚烯烃纳米复合物的性能可达到其它高填充量添加物相当的力学性能，但同时不增加原树脂的密度和重量。聚烯烃纳米复合物的密度和重量只是略高于基体树脂。纳米复合物与原树脂相比，增强作用是非常明显的，同时材料的冲击强度没有明显的损失。在大多数情况下，凹口悬臂梁冲击强度和未填充添加物的纯树脂一样。
表1给出了系列聚烯烃及熔融体的典型力学性能数据，Nanomer填充量为6%（重量比）。
表1. 力学性能
树脂
条件
拉伸强度
断裂伸长率
弯曲模量
冲击强度
热变形温度
   
Mpa
%
Mpa
ft-lb/ln
℃
均聚PP
纯树脂
32.0
280
1150
0.7
86
4
6％
38.0
20
2040
0.7
115
均聚PP
纯树脂
35.2
105
1590
0.4
113
35
6%
38.9
11
2310
0.4
121
共聚PP
纯树脂
26.3
420
640
0.7
71
6.5
6％
30.3
93
1350
1.0
81
HDPE
纯树脂
23.6
460
680
3.0
71
4
6％
26.5
200
1170
1.1
77
TPO
纯树脂
19.5
420
780
9.8
71
12
6％
21.8
42
1230
9.8
85
第1列中的数字是表示其上材料的熔融体流速,单位：gms/10min

在有效的填充量范围（2-8%重量比）内，增强作用是呈线性增强。由于纳米蒙脱土的堆积，在此范围内每增加一个百分比的填充量，其增强作用是降低的。因为纳米蒙脱土表面处理对纳米复合物的一定程度的增塑效应，材料热学性能改善在有效填充量范围内以曲线增加的。下图是在不同添加量的条件下，均聚PP弯曲模量的增强作用。
聚烯烃纳米复合物具有与纯树脂几乎一样的比重和熔融流体，所以他们用于生产制品时的过程是很相象的。纳米复合物的产出速度会显著高于使用传统填充物的材料，并且对加工机械的磨损也会显著降低。
纳米复合物可以与传统填料，如玻璃纤维或滑石一起使用。通过协同作用获得特殊性能的系列材料。例如，含6%（重量比）的纳米蒙脱土的复合物中，加入10-12%（重量比）玻璃纤维后，其力学性能与填充30%（重量比）玻璃纤维的材料接近，但是材料比重会较低和增重也较少。

 

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