编号：FTJS108139
篇名： 不同形貌碳酸钙制备及对交联高密度聚乙烯性能的影响
作者： 孟晓凯；白洋；杨虹；郭涛宁；卫世超
关键词： 交联高密度聚乙烯; 形貌; 碳酸钙; 力学性能; 结晶行为;
机构：国网山西省电力有限公司电力科学研究院
摘要： 针对无机微纳米材料与聚合物基体之间的界面相容性较差的问题，本文首先通过原位一步法构筑不同形貌的具有粗糙表面的疏水碳酸钙（CaCO3）微米颗粒。其次以高密度聚乙烯（PE-HD）为基体，通过过氧化物交联与CaCO3填充复合的方法，制备了一系列交联PE-HD（XLPE-HD）/CaCO3复合材料，系统研究了CaCO3的形貌和含量对复合材料结构与性能的影响。结果表明，CaCO3形貌对材料性能具有显著调控作用，蚕茧状CaCO3（CCC）因高长径比与表面粗糙度有利于界面结合与晶面导向，使得XLPE-HD/CCC复合材料表现出更优的力学与结晶性能。CCC质量分数为5%时，复合材料拉伸强度达43.5 MPa，断裂伸长率为942%，缺口冲击强度为59.4 kJ/m2，与XLPE-HD相比，分别提升24%、50%和172%，实现“增韧增强”的协同效应。这归因于CCC在基体的均匀分散且与基体较强的界面相互作用。此外，CaCO3的加入可异相成核，促进XLPE-HD结晶，也是提高力学性能的一个因素。本研究揭示了CaCO3形貌对XLPE-HD性能的影响机理，为高性能、低成本聚乙烯复合材料的开发提供了理论依据与实验基础。