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蒙脱土增容HDPE/PS不相容体系的研究

专 业: 材料物理与化学
关键词: 共混 相容性 蒙脱土 高密度聚乙烯 聚苯乙烯 纳米复合材料
分类号: TQ170.12  TQ325.12
形 态: 共 61 页 约 39,955 个字 约 1.911 M内容
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内容摘要


本文以高密度聚乙烯HDPE/聚苯乙烯PS,HDPE/磺化聚苯乙烯SPS,聚乙烯接枝丙烯酸PEAA/PS,PEAA/SPS这四个共混体系为模型,研究了蒙脱土对不相容聚合物的增容作用。

X射线衍射XRD和透射电镜TEM结果表明蒙脱土在极性基体中分散要优于在非极性基体中。

扫描电镜SEM结果显示在连续相为PEAA的体系中加入蒙脱土能有效减小分散相的尺寸,并使分散相形状更规整,分布更均匀;而在连续相为HDPE的体系中蒙脱土的加入对相形态的改变影响不大。

拉伸性能测试结果表明在各体系加入相同含量的蒙脱土后,连续相为PEAA的两体系力学性能优于连续相为HDPE的两体系。

示差扫描量热DSC研究结果显示,和连续相为非极性HDPE的两体系相比,蒙脱土的加入可使连续相为极性PEAA的两体系熔融温度略微提高,熔融峰显著减小,说明蒙脱土对后两体系的热力学相容有一定贡献。

正电子湮没PALS结果显示基体极性越强,体系中自由体积的尺寸越小,浓度越低,体系中界面相越多,这都说明体系的相容性越好。

以上结果表明,蒙脱土能明显改善连续相为极性PEAA的两个体系的相容性。

其中,在两个组分都为极性的PEAA/SPS体系中,增容作用最好;在连续相为极性,分散相为非极性的PEAA/PS体系中,增容作用次之。

而当共混体系连续相为非极性的HDPE时,不论是在分散相为极性的HDPE/SPS体系中还是在分散相为非极性的HDPE/PS体系中,蒙脱土都不能起到增容剂的作用,无法改善体系的相容性。

从以上结果可得出如下结论:

不相容聚合物共混体系中,聚合物基体的极性尤其是连续相组分的极性对蒙脱土的增容作用有着至关重要的影响。

极性的连续相可通过蒙脱土的加入而大大改善体系的相容性,非极性的连续相将致使蒙脱土不能发挥任何增容作用。

分散相的极性与否仅能有限改善蒙脱土的分散状况,对体系的相容性改善无明显帮助。

考虑到蒙脱土片层在极性的基体中可以良好分散,在非极性的基体中只能团聚存在,可认为蒙脱土的增容本质上是通过剥离的蒙脱土片层分散在连续相中阻止分散相聚集来得以实现的..……

全文目录


摘要
第一章 文献综述
1.1 无机纳米粒子简介
1.1.1 无机纳米粒子的特有效应
1.1.1.1 比表面积效应
1.1.1.2 Kubo效应
1.1.1.3 体积效应
1.1.1.4 宏观量子隧道效应
1.1.2 无机纳米粒子分类
1.1.3 蒙脱土结构简介
1.2 聚合物基无机纳米复合材料
1.2.1 纳米复合材料简介
1.2.2 聚合物/蒙脱土纳米复合材料
1.2.3 聚合物基无机纳米复合材料研究现状
1.3 无机纳米粒子增容不相容聚合物体系的研究
1.3.1 纳米二氧化硅粒子增容作用研究
1.3.2 纳米碳酸钙增容作用研究
1.3.3 云母增容作用研究
1.3.4 蒙脱土增容作用研究
1.4 课题提出
第二章 实验部分
2.1 原材料
2.2 主要仪器
2.3 基体材料改性
2.3.1 高密度聚乙烯接枝丙烯酸
2.3.1.1 接枝物制备
2.3.1.2 接枝物纯化
2.3.1.3 接枝物的红外光谱分析
2.3.1.4 接枝率的元素分析
2.3.2 聚苯乙烯的磺化
2.3.2.1 磺化物的制备
2.3.2.2 磺化率的滴定
2.3.2.3 磺化率的元素分析
2.4 试样制备
2.5 试样表征
2.5.1 X-射线衍射分析
2.5.2 透射电镜分析
2.5.3 扫描电镜分析
2.5.3.1 测试样品制备
2.5.3.2 试样的扫描电镜观测
2.5.4 拉伸性能测试
2.5.4.1 拉伸样品制备
2.5.4.2 样品拉伸测试
2.5.5 示差量热分析
2.5.6 抽提实验
2.5.7 正电子湮没技术分析
第三章 结果与讨论
3.1 基体材料的改性效果
3.1.1 高密度聚乙烯接枝丙烯酸
3.1.2 聚苯乙烯磺化
3.2 蒙脱土在体系中的分散状况
3.3 蒙脱土对各个体系相形态的影响
3.4 蒙脱土与PEAA/SPS体系两相的相互作用
3.5 各体系的力学性能
3.6 各体系的热性能
3.7 各体系的自由体积研究
第四章 结论
参考文献

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中图分类: > TQ170.12 > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 一般性问题
其他分类: > TQ325.12 > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 聚合类树脂及塑料

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