聚丙烯作為一種廉價(jià)通用塑料，有著相對(duì)密度小，屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度較高等特點(diǎn)，但也存在成型收縮率大、脆性高，缺口沖擊強(qiáng)度低，抗紫外線性能差等弱點(diǎn)。采用納米材料改性的聚丙烯較普通填料用量少，增強(qiáng)增韌效率高。
納米材料改性聚丙烯成功與否的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)納米材料的均勻分散，我們致力于無(wú)機(jī)納米材料在聚合物中的應(yīng)用研究，除了達(dá)到降低粒子的表面能，消除粒子的表面電荷，減弱粒子的表面極性，還要研究提高粒子與有機(jī)相相容性的方法，有針對(duì)性地進(jìn)行納米粒子與高分子基體的界面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制研究。針對(duì)聚丙烯的結(jié)構(gòu)特性，能夠通過(guò)包覆、修飾和接枝等方法，提高多種納米材料的分散性，控制其與聚丙烯的相互作用，賦予復(fù)合材料新的功能。經(jīng)表面修飾改性的納米材料，通過(guò)傳統(tǒng)的加工方式，如雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，即可獲得性能很大提高的產(chǎn)品。
本項(xiàng)目利用以納米碳酸鈣為主的納米材料改性以聚丙烯為主的土工材料，原配方體系經(jīng)納米材料改性后，拉伸強(qiáng)度提高10％，沖擊韌性提高70％、抗壓強(qiáng)度提高30％、抗紫外老化性能提高300％。提高了土工布的抗沖擊強(qiáng)度，盲溝管的抗壓強(qiáng)度，以及產(chǎn)品的抗老化性能等等，取得了很好的效果。
在納米材料改性研究的基礎(chǔ)上，采用自行研發(fā)的改性處理手段，采取不同形狀、尺度的納米/超細(xì)微米材料復(fù)合改性，使納米/微米材料在聚丙烯基體中均勻分散，并與基體形成良好的界面結(jié)合，同時(shí)促進(jìn)結(jié)晶，加快結(jié)晶速度，獲得高性能、加工性好的無(wú)機(jī)/聚丙烯復(fù)合材料。能使改性材料的缺口沖擊強(qiáng)度提高70％－120％，拉伸強(qiáng)度提高6-10%或基本保持不變，抗彎強(qiáng)度提高50％以上。其中通過(guò)對(duì)粉煤灰中提取的超細(xì)微珠表面進(jìn)行處理，使空心微珠均勻分散在聚丙烯基體中，微珠與基體形成良好的界面結(jié)合，獲得高性能的超細(xì)空心微珠/聚丙烯復(fù)合材料，已獲發(fā)明專利（ZL200510038948.7）。該技術(shù)在聚丙烯回收料的再利用方面具有很好的應(yīng)用前景。
