有机硅氧烷交联改性超高分子量聚乙烯

论文摘要

本文采用过氧化二异丙苯（DCP）作为引发剂,将硅烷偶联剂Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）接枝到超高分子量聚乙烯（UHMWPE）上,并在二月桂酸二丁基锡（DBTDL）的催化下将接枝物进行水解交联,制备交联改性的UHMWPE。论文探索了通过改变硅烷偶联剂KH-570的含量,利用拉伸性能测试、维卡软化点测试、硬度测试以及DSC测试研究不同配方制得的交联UHMWPE改性前后的力学性能、热性能、硬度及结晶性能的变化,以找出最优工艺条件和硅烷偶联剂的最佳用量。通过红外光谱分析找到了交联UHMWPE在波数1020.31处的Si-O-C键的基团特征峰。实验结果表明：当配方为DCP用量为0.15份、二月桂酸二丁基锡的用量为0.5份以及适量的硅烷偶联剂KH-570可以使UHMWPE成功交联；随着KH-570含量的增加,交联UHMWPE的凝胶率、维卡软化温度、硬度也随之提高,交联结构就越来越完善；当KH-570的用量较低时,随着KH-570用量的增加,交联UHMWPE的拉伸性能提高、熔点升高、结晶度升高；当KH-570用量较高时,交联UHMWPE的拉伸性能、熔点、结晶度随着KH-570用量的增加呈下降趋势；当KH-570的用量为0.3份时,交联UHMWPE的综合性能最好,其热变形温度比纯UHMWPE提高了接近10℃,邵氏D硬度提高了6左右；拉伸强度升高到41.3MPa,熔点升高到136.56℃,结晶度上升到58.3%.

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 超高分子量聚乙烯简介
• 1.2.1 超高分子量聚乙烯的发展历史及其特性
• 1.2.2 超高分子量聚乙烯的应用
• 1.3 超高分子量聚乙烯的加工技术
• 1.3.1 一般加工技术
• 1.3.2 特殊加工技术
• 1.4 超高分子量聚乙烯的改性技术
• 1.4.1 物理改性
• 1.4.2 化学改性
• 1.4.3 聚合物填充改性
• 1.4.4 自增强改性
• 1.5 论文选题的目的和意义
• 1.6 本课题研究的主要内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料及仪器
• 2.1.1 实验原料及药品
• 2.1.2 实验仪器及设备
• 2.2 实验过程
• 2.2.1 物料的混合
• 2.2.2 干燥
• 2.2.3 模压成型
• 2.2.4 保压固化
• 2.2.5 温水交联
• 2.3 测试与表征
• 2.3.1 红外光谱测试
• 2.3.2 凝胶率测试
• 2.3.3 拉伸性能测试
• 2.3.4 DSC测试
• 2.3.5 维卡软化温度测试
• 2.3.6 硬度测试
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 红外光谱分析
• 3.2 硅烷含量对交联UHMWPE的凝胶率的影响
• 3.3 硅烷含量对交联UHMWPE的力学性能的影响
• 3.3.1 拉伸强度
• 3.3.2 拉伸模量
• 3.3.3 断裂伸长率
• 3.4 硅烷含量对交联UHMWPE的熔点和结晶度的影响
• 3.5 硅烷含量对交联UHMWPE的热变形温度的影响
• 3.6 硅烷含量对交联UHMWPE的硬度的影响
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者及导师简介
• 附件