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1、武汉工程大学学士学位论文文件编号分 类 号 毕业设计（论文）说明书题 目：纳米碳酸钙/-成核剂/废旧聚丙烯复合材料的研究 院 系：材料科学与工程学院 专业班级：2003级高分子材料与工程3班姓 名： 指导教师： 总评成绩： 2007年 6 月10 日目录摘要4ABSTRACT.5第一章 文献综述.6 1.1 塑料的发展和消费.6 1.2 塑料废弃物的现状.7 1.3 废旧塑料来源简单分类.9 1.4 聚丙烯的回收.10 1.5 成核剂在聚丙烯改性中的协同作用.14 1.6 本论文的研究目的.14第二章 实验原料及实验方法15 2.1 实验原料及仪器设备.15 2.2 实验方法.15第三章 实验
2、结果处理及分析18 3.1 原材料分析.18 3.2 共混改性.18 3.3 DSC表征.25 3.4 WAXD表征.26 3.5 工艺关键点.26第四章 结论27致谢.28参考文献.29纳米碳酸钙/-成核剂/废旧聚丙烯复合材料的研究摘要：本实验用R-PP是由废旧编织袋回收而得，编织袋其主要成分聚丙稀在自然环境下由于光和热的作用，其分子量变小，机械强度，特别是冲击强度有所降低，在某种程度上影响了回收塑料的实用性。本次实验的目的是对回收聚丙烯改性增强，使之能够达到应用的要求。本实验研究了-成核剂，纳米碳酸钙，偶连剂，增容剂对R-PP力学性能的影响；研究结果表明添加增容剂的-成核剂/纳米碳酸钙/R
3、-PP混合体系具有较好的力学性能，其抗拉强度可达30MPa以上、弯曲强度38MPa以上、冲击强度33KJ/m2以上。关键词： 回收聚丙烯（R-PP） 改性 -成核剂 纳米碳酸钙ABSTRACT：The R-PP used of this research was gathered from recycled woven bags. PP which the main component of woven bags ,its molecular weights, mechanical properties, especially impact properties decreased becau
4、se of the effect of light and heat ,so that the applicability of recycled plastic was limited. To modify and enhance the recycled polypropylene for engineering application, we start this study.The machanical property effects of - nucleation agent, nano- carbonate , compatilizer and coupling agents t
5、o R-PP have researched in the study.The result showed a good machanical property while the addition of coupling agents to R-PP with - nucleation agent and nano- carbonate .The tensible strength over 30MPa, flexure strength over 38MPa and impact strength over 33KJ/m2.Keywords：recycled polypropylene(R
6、-PP), modify , - nucleation agent, nano- carbonate第一章 文献综述1.1 塑料的发展和消费众所周知，塑料作为一类应用广泛的高分子合成材料，在人们生活中已经占有了相当重要的位置，而且随着社会的发展，在我国生产和生活中起着越来越重要的作用。 20世纪50年代迅速发展起来的合成树脂材料以惊人的速度替代着各种传统材料。70年代后，随着世界各国国民经济和石油化工业的发展，合成树脂的生产规模不断扩大，工艺技术不断提高。产品种类也不断增加，到20世纪末已成为对世界经济具有巨大影响的产业。 世界塑料工业在持续不断地发展，不仅在农业、工业领域作为一大类产品存在，
7、而且具备领导各种材料新技术发展的先锋带头作用，必将在未来发展中占有重要位置1 荷叶尔 李力编著.聚丙烯树脂的加工与应用.北京：中国石化出版社，1994，10。 1958年我国开始工业化生产聚氯乙烯(PVC)，并首先用于包装行业。用PVC压延法生产的薄膜，用来包装碳铵、硫铵化肥， 代替了原先使用的麻袋包装。20世纪70年代北京燕山石化总公司、上海金山石化公司等先后从日本、英国、美国等国家引进管式法高压聚乙烯生产线和低压法聚乙烯生产线、聚丙烯生产线，以满足塑料工业对树脂生产的要求，从而使我国塑料工业以年增长超过 8的速度飞速发展。 根据有关报道和统计，我国塑料市场在未来还会有较大的发展，尤其是用途
8、广泛、用量较大的聚烯烃塑料及相关制品,我国聚烯烃类树脂用量在近年来不断增加，由此可以相信， 塑料工业的发展对我国人民生活和工农业建设都会产生重大影响. 随着国内塑料工业的发展，国内对工程塑料的需求量开始逐年增长，特别是通用工程塑料的市场需求量年均增长率都在15以 上，从而使通用工程塑料的回收利用成为必须面对的一个现实问题2 刘英俊，废旧塑料的利用及改性，塑料，2004，31（4）。1.2 塑料废弃物的现状塑料工业的迅猛发展，也带来了人们不愿意看到的废弃塑料及垃圾废塑料引起的一系列社会问题。塑料制品的应用已深人到社会的每个角落，从工业生产到衣食住行，塑料制品无处不在。人们开始发现，塑料垃圾已经悄
9、悄地向我们涌来，严重影响着我们的身体健康和生活环境，如一些农用土地因废弃地膜的影响而开始减产，废塑料引发的“白色污染”开始让人们头痛，不腐烂不分解的餐盒无法有效回收，生活用塑料垃圾无从下手处理，塑料废弃物剧增及由此引起的社会和环境问题摆在了人们面前，摆在了全世界人们生活生存的地方3 冯文炳，回收聚丙烯材料的改性研究，武汉工程大学学士学位论文，2005：32。据统计，我国城市生活垃圾年产量目前已达1.2亿吨以上，其中废塑料占24，即每年产生废弃塑料总量约240万480万吨。这些不能被自然界消纳的塑料废弃物的日益增多，不仅严重影响和污染了环境，甚至将危及人类的生存。由于在我国许多大中城市中尚缺少现
10、代化的垃圾填埋或焚烧设施，大多数废弃塑料只能采取露天堆放的办法，加之人们的随意丢弃，使得城市处于“白色垃圾”的包围之中4 傅玉梅浅谈废旧塑料回收利用及污染防治对策化工矿物与加工1999.3。1.2.1 废弃塑料引起的环境和社会问题世界各国每年都不断累积性出现大量废旧塑料，从而给社会带来巨大的环境压力。据报道，在垃圾中塑料所占比例不足10 (按重量计)，但由于其不易分解且体积大而不规则，难以处理，从而造成挤占陆地和污染环境，同时也给塑料产品的发展蒙上了一层阴影；此外，许多塑料制品仅使用一次就废弃，也造成资源上的浪费。我国每年产生6亿吨工业固体废物和1万多吨城市生活垃圾， 综合利用或处理处置年均只
11、在40左右，大部分只是简单地堆放在露天环境中5 李彩虹杨志文废旧塑料回收及其综合利用内蒙古石油化工，1999(15)。截至1996年初全国工业固体废弃物累积堆存量已达60亿吨，占地500平方公里。由于人们环保意识薄弱，以及良好的卫生习惯未形成，尽管我国人均塑料消费水平(5kg3.)低于世界平均消费水平(17.5kg3,)，但由随手乱扔塑料废弃物所造成的环境污染已经触目惊心。铁路沿线的路坡上丢满了大量快餐盒、食品袋和饮料瓶，伴着列车一路同行；生活区和城郊公路两旁的树枝上各种废弃的塑料袋和破碎的薄膜随风飘扬；在风景秀丽的旅游胜地,比比皆是的塑料垃圾大煞风景，等等。塑料垃圾不仅使环境肮脏丑陋，而且由
12、于其不能有效回归自然，使大批良田也受到影响6 刘以荣，冀星，李淑云等废塑料降解的研究石油化工，1998(27)。近年来我国因环境污染和生态破坏造成的经济损失，每年高达2000亿元，其中生态破坏1000亿元，因污染粮食减产1280万吨， 受农药严重污染的粮食3000万吨。据世界银行公布，1995年中国因污染造成80万人过早死亡，740万人患支气管炎，国家花费的医疗费用达340亿元，估计到2020年将花费1040亿元。我国在 19901995年的五年计划中环保投资占国民生产总值的0.7， 1996-2000年环保投资增加到4500亿元，约占国民生产总值的 1.2，已高于国家对科研开发投入的资金(占
13、国民生产总值的 0.70.8)。有些发达国家因经济上的压力比较小，环保投入高达7，他们认为，对过去破坏了的环境要给予生态补偿。我国城市垃圾无公害处理的比例尚不到5，每年包装废弃物总量在 1500万吨，其中薄膜制品污染相当严重。这些薄膜的主要来源是包装薄膜，其次是农用地膜。塑料制品包括各种塑料薄膜在使用过程中，因老化、破碎，没有得到有效的回收利用，不仅造成资源的巨大浪费，而且对土壤、江河湖海都造成了严重的生态危害，极大地制约了社会与经济的可持续发展7 王子元废塑料综合利用技术探讨中国物资再生，19994。1.2.2 废弃塑料对农业和生物的危害1） 对土壤、农作物的危害就目前世界和我国废旧塑料的现状来看，主要影响社会环境的废旧塑料是以农用和包装材料为主。农用废旧塑料以废弃农膜为主，包括地膜、棚膜、果蔬保鲜膜及农灌防渗膜等。覆盖农膜可增温、保温、保肥、保水，控制杂草生长和盐碱地返碱，增产效益显著，因此，近年来
