咪唑基离子液体对聚烯烃结构与性能的影响

论文摘要

应用所合成的离子液体与聚丙烯（PP）及线性低密度聚乙烯（LLDPE）熔融共混，制备出PP／咪唑基离子液体复合物和LLDPE／咪唑基离子液体复合物，并对复合物的结构与性能进行了表征与测试。在该实验中，测试了PP／咪唑基离子液体复合物和LLDPE／咪唑基离子液体复合物制品Rs和Rv的变化；利用POM和XRD研究了PP／咪唑基离子液体复合物和LLDPE／咪唑基离子液体复合物的晶体结构和形态的变化；采用TG和DSC对PP／咪唑基离子液体复合物和LLDPE／咪唑基离子液体复合物的热性能进行测定；采用DMA研究了PP／咪唑基离子液体复合物和LLDPE／咪唑基离子液体复合物的动态力学性能的变化；PP／咪唑基离子液体复合物和LLDPE／咪唑基离子液体复合物流动性能的变化也得到了测定；并运用SEM观察了咪唑基离子液体与聚烯烃基体相容性。研究结果表明，在PP中引入离子液体，使得PP球晶尺寸减小，同时离子液体也诱导了PP中α晶的生成。在添加相同份数（3.0份）时，离子液体及常用抗静电剂中C14-Br的抗静电性能最好，可使表面电阻率降到1.14×109Ω，体积电阻率降到1.37×109Ω·cm，其中C14-Br最佳添加量为3份。在材料PP中添加相容剂PP-g-MA不利于聚丙烯抗静电性能的提高。C14-Br擦洗前后表面电阻变化不大，可知它在基体PP中迁移性比较好，同时从SEM图可以看出C14-Br和PP的相容性比较好。离子液体可以提高PP的热稳定性，同时也提高了PP的力学性能，并降低了PP玻璃化转变温度，对PP基体起到了增塑的作用。离子液体C14-Br对LLDPE也具有抗静电性能。当离子液体添加量很低时（0.5份），就表现出很强的抗静电性能，当添加量为2.0份的时候，不仅抗静电性能比较好，而且受环境变化的影响比较小，达到一定的抗静电要求。随着离子液体添加量的增加，LLDPE晶体尺寸也有所增大。在相同降温速率下，加离子液体试样的起始结晶温度要比空白样略高。离子液体C14-Br对LLDPE的拉伸性能和冲击性能有一定的影响，在0.5份的时候出现拉伸强度增大，冲击。强度减小的现象，继续添加出现试样的拉伸强度逐渐减小，冲击强度逐渐增大的趋势，冲击强度的变化较明显，但是拉伸强度的减小幅度不大，只有当添加量大于3.5份时变化较明显。当离子液体C14-Br添加量很小，即0.5-2.0之间时，离子液体对LLDPE基体MI影响不大；当添加量增大到2.5份后，离子液体可以增加聚合物基体MI，而且随着其添加量的增加，MI也有增加的趋势，基体流动性变好，C14-Br起到了增塑的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 聚烯烃（PO）塑料分类及特点
• 1.1.1 聚丙烯（PP）
• 1.1.2 线性低密度聚乙烯（LLDPE）
• 1.2 离子液体
• 1.2.1 离子液体的概况
• 1.2.2 离子液体的分类
• 1.2.3 离子液体的性质
• 1.2.4 离子液体的应用
• 1.3 抗静电的简介
• 1.3.1 静电的产生
• 1.3.2 抗静电剂的分类及特性
• 1.3.3 近年来抗静电剂作用机理的研究
• 1.3.3.1 从静电的产生方面阐述
• 1.3.3.2 从静电产生后如何消除静电方面阐述
• 1.4 增塑剂机理及应用
• 1.4.1 增塑剂机理
• 1.4.2 增塑剂的应用
• 1.5 成核剂作用机理
• 1.5.1 成核剂作用机理
• 1.5.1.1 聚丙烯的结晶特征与成核剂的功能
• 1.5.1.2 聚丙烯成核剂的成核机理
• 1.6 本文的研究目标和研究内容
• 1.6.1 主要研究目标
• 1.6.2 主要研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 原料及实验设备
• 2.1.1 原料
• 2.1.2 实验设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 离子液体的合成
• 2.2.2 聚合物/离子液体复合材料的制备
• 2.3 结构表征及性能测定
• 2.3.1 离子液体吸湿率测试
• 2.3.2 表面电阻率与体积率电阻测试
• 2.3.3 材料表面耐擦洗性能测试
• 2.3.4 力学性能测试
• 2.3.5 动态力学性能测试（DMA）
• 2.3.6 差示扫描量热分析（DSC）
• 2.3.7 热失重分析（TGA）
• 2.3.8 X射线衍射分析（XRD）
• 2.3.9 偏光显微镜（POM）
• 2.3.10 扫描电镜（SEM）
• 2.3.11 熔融指数测试
• 第三章 离子液体对聚丙烯结构与性能的影响
• 3.1 离子液体及常用抗静电剂对聚丙烯球晶形态的影响
• 3.2 离子液体及常用抗静电剂对聚丙烯晶体结构以及形态的影响
• 3.3 吸湿性能讨论
• 3.4 抗静电性能讨论
• 3.4.1 离子液体及常用抗静电剂对聚丙烯电阻率的影响
• 3.4.1.1 聚合物/离子液体复合材料的基础配方
• 3.4.1.2 聚合物/离子液体复合材料制备的工艺流程
• 3.4.1.3 抗静电PP的制备工艺条件
• 3.4.1.4 离子液体及常用抗静电剂对聚丙烯电阻率的影响
• 14mim]Br不同添加量对聚丙烯电阻率的影响'>3.4.2 [C₁₄mim]Br不同添加量对聚丙烯电阻率的影响
• 3.4.2.1 聚合物/离子液体复合材料的基础配方
• 3.4.3 相容剂PP-g-MA不同添加量对聚丙烯电阻率的影响
• 3.4.3.1 聚合物/离子液体复合材料的基础配方
• 14mim]Br抗静电耐久性'>3.4.4 [C₁₄mim]Br抗静电耐久性
• 3.4.5 擦洗对聚丙烯抗静电性能的影响
• 3.5 离子液体对聚丙烯差热性能的影响
• 3.6 离子液体对聚丙烯热稳定性能的影响
• 3.7 离子液体及常用抗静电剂对聚丙烯力学性能的影响
• 3.7.1 离子液体及常用抗静电剂对聚丙烯力学性能的影响
• 14mim]Br不同添加量对聚丙烯力学性能的影响'>3.7.2 [C₁₄mim]Br不同添加量对聚丙烯力学性能的影响
• 3.8 不同结构的离子液体对聚丙烯动态机械性能的影响
• 3.9 小结
• 第四章 离子液体对线性低密度聚乙烯结构与性能的影响
• 14mim]Br不同添加量对聚乙烯晶体形态的影响'>4.1 [C₁₄mim]Br不同添加量对聚乙烯晶体形态的影响
• 4.2 抗静电性能讨论
• 14mim]Br不同添加量对聚乙烯电阻率的影响'>4.2.1 [C₁₄mim]Br不同添加量对聚乙烯电阻率的影响
• 14mim]Br复合材料的基础配方'>4.2.1.1 LLDPE/[C₁₄mim]Br复合材料的基础配方
• 14mim]Br复合材料制备的工艺流程'>4.2.1.2 LLDPE/[C₁₄mim]Br复合材料制备的工艺流程
• 14mim]Br复合材料制备的工艺条件'>4.2.1.3 LLDPE/[C₁₄mim]Br复合材料制备的工艺条件
• 14mim]Br不同添加量对电阻率的影响'>4.2.1.4 [C₁₄mim]Br不同添加量对电阻率的影响
• 4.2.2 相容剂（EVA）不同添加量对聚乙烯电阻率的影响
• 4.2.3 擦洗对聚乙烯抗静电性能的影响
• 14mim]Br对聚乙烯非等温结晶动力学的影响'>4.3 [C₁₄mim]Br对聚乙烯非等温结晶动力学的影响
• 14mim]Br不同添加量对聚乙烯熔融指数的影响'>4.4 [C₁₄mim]Br不同添加量对聚乙烯熔融指数的影响
• 14mim]Br不同添加量对聚乙烯力学性能的影响'>4.5 [C₁₄mim]Br不同添加量对聚乙烯力学性能的影响
• 14mim]Br的不同添加量对聚乙烯力学性能的影响'>4.5.1 [C₁₄mim]Br的不同添加量对聚乙烯力学性能的影响
• 4.6 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 硕士期间论文发表情况