无溶剂改性PE-HD耐污复合材料的制备与性能

为缓解废水集输管道堵塞问题,采用本体聚合方法合成含氟聚丙烯酸酯(PFA)和含硅聚丙烯酸酯聚合物(PSA),将PFA,PSA和疏水改性纳米SiO2作为填料加入到高密度聚乙烯(PE-HD)基体中,通过熔融共混制备低表面能PE-HD/PFA/纳米SiO2复合材料(FAPE)和PE-HD/PSA/纳米SiO2复合材料(SAPE).利用傅里叶变换红外光谱分析、接触角测试、电化学腐蚀测试、热重分析等多种表征分析手段,研究了复合材料的化学结构、耐腐蚀性能、热性能、耐酸碱性能、防污和抗菌性能.结果表明,加入含氟单体的PFA聚合物表现出较优异的耐腐蚀性能;PFA,PSA和疏水改性纳米SiO2颗粒的加入显著降低了PE-HD的表面能,PFA或PSA与疏水改性纳米SiO2和PE-HD的质量比为11:7:82时,制备的复合材料FAPE和SAPE的表面能分别为26.6 mJ/m2和24.7 mJ/m2;复合材料具有良好的热稳定性,在pH值范围为2～12的溶液中表现出良好的耐酸碱性能,其耐腐蚀、防污和抗菌性能均优于典型的商业排水用聚氯乙烯管材.