聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的形态结构及结晶动力学研究

论文摘要

本论文中采用溶剂剥离-吸附法和熔融剥离法成功制备了聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料。并通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、热分析、偏光显微镜（POM）等对聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的结构进行了表征。采用拉伸和溶胀实验测试了复合材料的力学和阻隔性能。同时还通过差示扫描量热法（DSC）研究了硅酸盐片层对复合材料中聚偏氟乙烯基体等温和非等温结晶行为的影响。采用了Avrami方程、Jeziorny修正的Avrami方程和Mo法,对聚偏氟乙烯及其层状硅酸盐纳米复合材料的等温和非等温结晶动力学进行了研究。结果表明,硅酸盐片层是以插层、剥离和纳米碎片的形式混合存在于聚偏氟乙烯基体中,硅酸盐片层的加入改变了复合材料中聚偏氟乙烯基体的结晶行为,对复合材料的结构和性能有较大的影响。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 纳米材料科学
• 1.1.1 纳米科学技术
• 1.1.2 纳米材料
• 1.1.3 纳米复合材料
• 1.2 聚合物基/层状硅酸盐纳米复合材料
• 1.2.1 蒙脱土的有机改性
• 1.2.2 聚合物基/层状硅酸盐纳米复合材料的结构
• 1.2.3 聚合物基/层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法
• 1.3 聚偏氟乙烯及其层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展
• 1.3.1 聚偏氟乙烯的结构和形态
• 1.3.2 聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展
• 1.3.3 聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的发展前景
• 1.3.4 本论文工作的目的
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验材料
• 2.2 复合材料样品的制备
• 2.2.1 溶剂剥离-吸附法制备聚偏氟乙烯/层状硅酸盐复合材料
• 2.2.2 熔融剥离法制备聚偏氟乙烯/层状硅酸盐复合材料
• 2.3 性能测试及表征
• 2.3.1 Molau实验
• 2.3.2 溶胀实验
• 2.3.3 拉伸实验
• 2.3.4 X 射线衍射（XRD）分析
• 2.3.5 透射电子显微镜（TEM）
• 2.3.6 红外光谱测定
• 2.3.7 热分析
• 2.3.8 偏光显微镜（POM）
• 2.3.9 差示扫描量热法（DSC）
• 第三章 聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的结构形态与性能
• 3.1 复合材料的纳米结构
• 3.1.1 X 射线衍射表征结果
• 3.1.2 透射电子显微镜观测
• 3.2 聚偏氟乙烯与蒙脱土片层间的相互作用
• 3.3 聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的结晶形态
• 3.3.1 X 射线衍射表征
• 3.3.2 红外吸收光谱检测结果
• 3.3.3 熔化热分析
• 3.3.4 偏光显微镜观察
• 3.4 聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的性能
• 3.4.1 阻隔性能的测试
• 3.4.2 力学性能的测试
• 第四章 聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的结晶动力学研究
• 4.1 聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的等温结晶动力学
• 4.1.1 等温结晶结果与讨论
• 4.2 聚偏氟乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的非等温结晶动力学
• 4.2.1 结果与讨论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文
• 致谢
• 中文摘要
• Abstract