聚丙烯基、尼龙11基复合材料结构和性能的研究

论文摘要

本文系统地研究了用熔融共混法制备的聚丙烯（PP）/间同1,2-聚丁二烯（s-PB）复合材料和尼龙11（PA11）/粘土纳米复合材料的形态结构和物理性能。研究s-PB交联反应与时间的关系时发现,温度不高于160℃,25分钟之内,流变性能是稳定可靠的。研究PP/s-PB的流变性能时发现复合材料体系的线性粘弹区振幅小于8%,随着s-PB含量的增加,在大振幅下的剪切细化现象越来越不明显。研究PP/s-PB复合材料体系的熔融和结晶行为、等温结晶动力学和非等温动力学,发现s-PB的加入对PP的结晶有较大影响,Avrami方程能很好地描述PP和PP/s-PB的等温结晶过程,修正的Avrami方程能很好地描述PP和PP/s-PB的非等温结晶过程。PP/s-PB的屈服强度和模量、弯曲强度和模量、硬度均随s-PB含量增加而递减（P90B10除外）,常温冲击强度和低温冲击强度都随s-PB弹性体含量的增加而提高。从PP/s-PB的动态力学松弛普分析,认为两种聚合物可能介于完全相容和完全不相容之间。PP/s-PB的形貌特征研究显示,当s-PB含量低于30wt%（包括30wt%）时,s-PB以球形或椭球形颗粒分散在PP连续相中,当s-PB的含量为40wt%和50wt%时,复合材料成双连续相形态,当s-PB含量超过60wt%时,发生了明显的相逆转,PP以球形或椭圆形颗粒分散在连续相s-PB中。PA11/粘土纳米复合材料中,与纯PA11相比,PA11/粘土纳米复合材料表现出了高的储能模量、损耗模量和剪切粘度,然而没有发现储能模量和损耗模量在末端区的平台。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 聚丙烯/间同1,2-聚丁二烯复合材料的研究
• 1.1.1 聚丙烯概况
• 1.1.2 聚丙烯的改性技术
• 1.1.2.1 化学改性
• 1.1.2.2 物理改性
• 1.1.3 聚丙烯共混改性技术
• 1.1.3.1 聚丙烯共混改性
• 1.1.3.2 1,2-聚丁二烯的概况
• 1.1.3.3 弹性体增韧改性聚丙烯机理
• 1.1.4 聚丙烯改性技术的最新进展
• 1.1.4.1 反映挤出共混技术
• 1.1.4.2 各种改性技术的复合化
• 1.1.4.3 界面相容剂开发
• 1.1.5 本部分工作的目的和意义
• 1.2 尼龙11/粘土纳米复合材料的研究
• 1.2.1 聚合物/层状硅酸盐的研究现状
• 1.2.1.1 层状硅酸盐的结构特点
• 1.2.1.2 粘土的改性
• 1.2.1.3 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法
• 1.2.1.4 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的结构
• 1.2.1.5 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的性能
• 1.2.2 本部分工作的目的和意义
• 第二章 间同1,2-聚丁二烯（s-PB）流变性能
• 2.1 引言
• 2.2 试验部分
• 2.2.1 实验原料
• 2.2.2 样品制备
• 2.2.3 测试仪器与表征方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 线性流变性能
• 2.3.2 非线性流变性能
• 2.4 本章小结
• 第三章 聚丙烯（PP）/间同1,2-聚丁二烯（s-PB）复合材料流变行为的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 样品制备
• 3.2.3 测试仪器与表征方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 复合材料体系的线性粘弹性
• 3.3.1.1 聚合物线性粘弹性的基本特征
• 3.3.1.2 复合材料线性粘弹区的测定
• 3.3.1.3 温度对复合材料体系线性粘弹性的影响
• 3.3.1.4 时间对复合材料体系线性粘弹性的影响
• 3.3.1.5 动态剪切角频率对复合体系线性粘弹性的影响
• 3.3.2 复合材料体系的非线性粘弹性
• 3.4 本章小结
• 第四章 PP/s-PB 复合材料的热性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 试验部分
• 4.2.1 实验原料
• 4.2.2 样品制备
• 4.2.3 测试仪器与表征方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 复合材料的熔融和结晶行为
• 4.3.2 复合材料体系的平衡熔点
• 4.3.3 复合材料的等温结晶动力学
• 4.4 本章小结
• 第五章 PP/s-PB 复合材料的力学性能、动态力学性能和形态结构
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验原料
• 5.2.2 样品制备
• 5.2.3 测试仪器与表征方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.2 动态力学性能分析
• 5.3.3 复合材料体系的形貌特征
• 5.4 本章小结
• 第六章 尼龙11/粘土纳米复合材料的结构和流变性能
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 原料和样品制备
• 6.2.2 测试仪器与表征方法
• 6.2.2.1 复合材料结构
• 6.2.2.2 流变性能测试
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 纳米复合材料的结构
• 6.3.2 纳米复合材料的线性粘弹性行为
• 6.3.3 纳米复合材料的非线性粘弹性行为
• 6.3.4 Cox-Merz 定律
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻博期间取得的学术成果
• 摘要
• Abstracts
• 致谢