2.2PE加入量对复合材料性能的影响
2.2.1对拉伸强度的影响
图3为PE加入量对复合材料拉伸强度的影响。从图中可以看出,共混体系的拉伸强度随PE的不断增加而呈现出逐渐上升的趋势。当加入量为30份时,拉伸强度由原来的8.5MPa增大到14.2MPa,这是因为共混物中加入HDPE后会使部分PP的球型结晶破坏,形成碎片状,细化了球晶尺寸,增加了两相界面之间的相互作用力,从而起到提高拉伸强度并增加韧性的作用,改善了共混物的力学性能[6]。但是随着PE的不断增加,就可能造成两种聚合物之间的不相容以至出现相分离状态,拉伸强度开始趋于平稳并有可能出现下降的情况,因此PE加入量以10份左右较为适宜。
2.2.2对冲击强度的影响
图4为PE加入量对复合材料冲击强度的影响。由图4可见,当体系中PE加入量小于10份时,材料的冲击强度随着PE加入量的增加而呈现出直线上升的趋势,这是因为PE对PP球晶有插入分割和细化的作用,使PP球晶变得不完整,被分割成晶片,增加了两相界面之间的相互作用力;但当PE加入量大于10份时,材料的冲击强度随着PE加入量的增加而缓慢上升并逐渐趋于稳定,说明体系的相容性逐渐下降。
2.3PP/PE不同加入量对复合材料性能的影响
2.3.1对拉伸强度的影响
由前面实验可知,当PP加入量为20份时,材料拉伸强度为16.8MPa,冲击强度为18.4kJ/m2,此时已经满足果品周转箱拉伸强度的使用要求(拉伸强度>15MPa),但是冲击强度还不能满足要求(冲击强度>20kJ/m2),因此先固定PP为20份,再加入不同量的PE进行实验研究,以提高冲击性能,获得最佳配比图5是在固定PP加入量为20份的基础上,研究PE加入量对拉伸强度的影响。
从图5可以看出,共混体系的拉伸强度随PE的不断增加而呈现出逐渐上升的趋势当加入量为10份时,拉伸强度由原来的16.8MPa增大到18MPa,这是因为PE的加入使PP的大球晶碎化,增加了界面之间的相互作用力,进而提高了体系的强度之后随着PE的进一步增加,体系拉伸强度增大的趋势又趋于平缓,可能是因为PE与PP的相容性逐渐下降。
2.3.2对冲击强度的影响
图6是在固定PP加入量为20份的基础上,研究PE加入量对冲击强度的影响从图中可以看出,共混体系的冲击强度随PE的不断增加而呈现出逐渐上升的趋势当加入量为20份时,冲击强度由原来的18.4kJ/m2增大到28.1kJ/m2,这是因为PE的加入使PP的大球晶碎化,不仅破坏了PP球晶的完美性,而且也相应地影响了其结晶度,增加了大分子链的柔顺性,当材料受外力作用时能吸收更多的冲击能量,韧性得到提高。
2.4复合材料的扫描电镜分析
图7为废PP冲击断裂后的扫描电镜照片。从图中可以看出,断裂面明显有多而大的孔洞,许多颗粒裸露在外,并且分布不均匀,有团聚现象出现,说明废PP树脂的粘结性不好,颗粒相容性较差,在外力作用下,两相界面处发生破裂,没有发生塑性变形,显然属于脆性断裂。