论文摘要
聚甲醛(POM)为高结晶线形热塑性聚合物,能在较宽的温度范围内保持其所具有的力学性能、化学性能和电性能,是一种具有优良综合性能的工程塑料。但POM存在着韧性差、缺口冲击强度低、缺口敏感性大的缺陷,极大地限制了它在各个领域中应用范围的扩大,为此,国内外对如何提高POM的冲击韧性进行了大量研究。作为结构材料的聚合物,其强度和韧性是两个重要的力学性能指标。弹性体增韧聚合物虽能得到理想的韧性,却损耗了材料的强度和刚性,并降低了加工流动性,因此出现了刚性粒子增韧聚合物的思想。本论文分别用玻璃纤维(GF)和纳米碳酸钙(nano-CaCO3)对POM进行增强和填充改性,而且在nano-CaCO3填充的基础上引入共聚酰胺(COPA)对POM进行复合改性,并对体系的形态结构、粒子间距、晶体尺寸与性能的关系进行了系统的研究,主要成果如下:1.用GF填充POM,研究了偶联剂种类与偶联剂加入量、GF含量对POM/GF复合材料力学性能、熔点、热稳定性的影响。发现GF的加入提高了POM/GF复合材料的熔点和热稳定性。通过偶联剂处理,GF能够较好的分散,并且增强复合材料界面的结合。2.用CaCO3填充复合POM,研究了CaCO3的含量、粒径对对聚甲醛的力学性能、分散、结晶行为等的影响,揭示了影响无机填料填充复合材料韧性的主导因素不是晶粒尺寸的减小,而是CaCO3在基体中的分散形态及填料与基体间的界面粘结状况,粒子在基体中分散均匀,分散尺寸小,与基体间界面粘结好,有利于材料冲击韧性的提高。3.在POM/CaCO3的基础上引入COPA,并对体系进行了考察。发现COPA的加入,不同程度的提高POM的热稳定性。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 聚甲醛的发展概况1.1.1 聚甲醛的结构特征及主要性能1.1.2 聚甲醛的发展现状1.1.3 聚甲醛的应用1.2 聚甲醛的改性1.2.1 热塑性聚氨酯弹性体(TPU)增韧改性 POM1.2.2 丁腈橡胶(NBR)增韧改性 POM1.2.3 三元乙丙橡胶(EPDM)增韧改性 POM1.2.4 胺/聚甲醛/丁睛橡胶三元体系1.2.5 聚酰胺及聚酰胺共聚物增韧改性 POM1.2.6 其他聚合物增韧改性POM1.3 纳米复合材料1.3.1 纳米复合材料的分类1.3.2 纳米材料的表面改性1.3.3 纳米复合材料的研究现状1.3.4 纳米复合材料的合成方法1.3.4.1 溶胶-凝胶法1.3.4.2 共混法1.3.4.3 原位插层法1.3.4.4 LB膜技术1.3.4.5 原位聚合法1.3.5 碳酸钙的表面处理1.3.5.1 偶联剂表面处理1.3.5.2 有机物表面处理1.3.5.3 高分子表面处理1.3.5.4 无机物表面处理1.3.5.5 表面辐照处理1.4 聚甲醛增韧得影响因素1.5 本论文课题得提出1.6 本论文研究的主要内容1.7 本论文的研究特色第二章 实验部分2.1 主要原料及设备2.1.1 主要原料2.1.2 主要设备2.2 实验内容2.2.1 实验原料得预处理2.2.1.1 纳米碳酸钙的预处理2.2.1.2 玻璃纤维的预处理2.2.1.3 聚甲醛的预处理2.2.2 试样的制备3复合材料的制备'>2.2.2.1 POM/nano-CaCO3复合材料的制备3 复合材料制备'>2.2.2.2 POM/COPA 共混及 POM/COPA/nano-CaCO3复合材料制备2.2.2.3 POM/GF 复合材料的制备2.3 性能测试及表征2.3.1 差热分析(DSC)2.3.2 热失重分析(TGA)2.3.3 扫描电镜分析(SEM)2.3.4 力学性能测试2.3.4.1 拉伸性能测试2.3.4.2 冲击性能测试第三章 结果与讨论3.1 POM/GF 复合材料的研究3.1.1 偶联剂的种类对 POM/GF 复合材料性能的影响3.1.1.1 力学性能的影响3.1.1.2 扫描电镜分析3.1.1.3 DSC 分析3.1.2 偶联剂的用量对 POM/GF 复合材料性能的影响3.1.2.1 力学性能的影响3.1.2.2 扫描电镜分析3.1.3 GF 含量对 POM/GF 复合材料各项性能的影响3.1.3.1 力学性能的影响3.1.3.2 熔体流动速率3.1.3.3 热失重分析3.1.3.4 差热分析3复合材料的研究'>3.2 POM/nano-CaCO3复合材料的研究3(30nm)用量对复合材料力学性能的影响'>3.2.1 nano-CaCO3(30nm)用量对复合材料力学性能的影响3.2.1.1 冲击强度3.2.1.2 拉伸强度3.2.1.3 弯曲强度3(70nm)用量对复合材料力学性能的影响'>3.2.2 nano-CaCO3(70nm)用量对复合材料力学性能的影响3.2.2.1 冲击强度3.2.2.2 拉伸强度3.2.2.3 弯曲强度3的粒径对复合材料力学性能的影响'>3.2.3 nano-CaCO3的粒径对复合材料力学性能的影响3.2.3.1 冲击强度3.2.3.2 拉伸强度3.2.3.3 弯曲强度3复合材料的扫描电镜分析(SEM)'>3.2.4 POM/nano-CaCO3复合材料的扫描电镜分析(SEM)3复合材料的热失重分析(TGA)'>3.2.5 POM/nano-CaCO3复合材料的热失重分析(TGA)3复合材料的研究'>3.3 POM/COPA/nano-CaCO3复合材料的研究3.3.1 COPA 用量对 POM/COPA 共混体系力学性能的影响3.3.1.1 冲击性能3.3.1.2 拉伸性能3.3.1.3 弯曲性能3的用量对三元复合材料力学性能的影响'>3.3.2 nano-CaCO3的用量对三元复合材料力学性能的影响3.3.2.1 冲击性能3.3.2.2 拉伸性能3.3.2.3 弯曲性能3复合材料的差热分析(DSC)'>3.3.3 POM/COPA/nano-CaCO3复合材料的差热分析(DSC)第四章 结论参考文献致谢附录
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标签:聚甲醛论文; 玻璃纤维论文; 纳米碳酸钙论文; 共混论文; 复合材料论文;