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《聚苯乙烯納米caco3復合材料的改性及結(jié)構(gòu)與性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、中山大學博士學位論文聚苯乙烯／納米CaC03復合材料的改性及結(jié)構(gòu)與性能研究摘要先將st和MAH反應一定時問后再加入納米CaC03的混合方式有利于包覆率、穩(wěn)定包覆率及包覆聚合物的熱穩(wěn)定性提高。FTIR譜圖顯示納米CaC03的Ca2+與包覆層的MAH形成化學鍵或與MAH的C=O基團間存在離子．偶極相互作用。BuA單體聚合包覆納米CaC03的包覆率和穩(wěn)定包覆率高于BuA與st共聚包覆納米CaC03。鏈轉(zhuǎn)移劑的加入造成BuA包覆納米CaC03的包覆率下降，但穩(wěn)定包覆率有所提高。鏈轉(zhuǎn)移劑用量的增加有助于穩(wěn)定包覆率進一步提高。包覆率為41．8％
2、的st與MAH共聚包覆納米CaC03的粒徑從50～70nm增加到100nm，包覆前納米CaC03粒子外觀平整、光滑，呈立方體狀，棱角清晰，包覆后的納米表面較粗糙，外觀更為接近球形。包覆納米CaC03的表面性質(zhì)取決于反應單體，與水的表面接觸角與包覆層中MAH含量有關(guān)。雖然包覆率較高及包覆層MAH含量較大的包覆納米CaC03與水的表面接觸角較小，但是St和MAH共聚包覆并不改變納米粒子的疏水性質(zhì)。2、少量納米CaC03對PS起到了增強及增韌雙重效果，并增塑基體。PS／納米CaC03復合材料的儲能模量較Ps增加，并隨納米粒子含量增加而提高
3、。1份納米CaC03使復合材料熔體G’與G”的交點向高頻方向移動，高頻處熔體動態(tài)模量增加，復合材料的熔體粘度及L低于純PS。同時，復合材料的拉伸強度、彎曲強度、斷裂伸長率、無缺口沖擊強度和沖擊缺口敏感性均較純PS有不同程度的提高。隨著納米CaC03含量由3份增加到7份，復合材料的拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量及斷裂伸長率逐漸下降，熔體的儲能模量和損耗模量提高，G’與G”的交點向低頻方向移動，交點對應的模量值提高。較高納米CaC03含量的復合材料的熔體流變性能較純PS及1份納米CaC03含量的復合材料發(fā)生變化，低頻下熔體復數(shù)粘度明顯提高
4、，但復合材料熔體剪切變稀傾向較純PS更為明顯。納米CaC03含量為1份和3份的復合材料的熔體流動速率較純PS的提高。3、納米CaC03粒子表面的包覆聚合物于納米粒子與PS基體之間形成界面層，有助于改進兩相問相容性，包覆納米CaCO，與基體的相互作用使復合材料的儲能模量及損耗模量增大，熔體復數(shù)粘度提高。不同包覆納米CaC03填充PS復合材料的拉伸強度和缺口沖擊強度較PS／納米CaC03復合材料有了不同程度提高，斷裂伸長率則稍下降，材料缺口敏感性進一步提高。復合材料的彎曲強度及模量變化不大。BuA聚合形成的柔性包覆層有助于復合材料的拉伸
5、強度及沖擊強度的提高。完全由BuA聚合包覆納米CaC03填充的PS復合材料的無缺口沖擊強度達到12．94kJ／m2，較PS／納米CaC03復合材料提高20％。4、熱塑彈性體SBS、SIS及其MAH接枝物使復合材料的韌性大幅度提高。與純PS相比，PS／SBS共混材料的動態(tài)儲能模量明顯提高。PS／SBS／納米CaC03復合材料低溫處的損耗模量峰較明顯，并向高溫方向移動，相應于PS和PB鏈段運動的損耗模量峰溫相互靠近，表明納米CaC03粒子II中山大學博士學位論文聚苯乙烯，納米CaC03復合材料的改性及結(jié)構(gòu)與性能研究摘要傾向于分散在材料相
6、界面并對PS與SBS有一定的增容作用。隨SBS含量增加，復合材料的缺口沖擊強度及無缺口沖擊強度均增加，材料在達到撓度3．2mm時不發(fā)生彎曲斷裂。SBS．2．22MAH改性復合材料的缺口沖擊強度、拉伸強度及彎曲強度較SBS改性復合材料的提高，材料的缺口敏感性大大降低。納米粒子表面的聚丙烯酸丁酯(PBA)韌性包覆層有利于提高SBS改性PS／納米CaC03復合材料的缺口沖擊強度。納米粒子在PS／SIS基體中沒有起到明顯增容作用，認為納米CaC03傾向于分散在SIS和SIS—MAH分散相內(nèi)形成以SIS為表面包覆層的分散結(jié)構(gòu)，而在PS／SBS
7、／納米CaC03復合材料中納米粒子主要分散在SBS與PS界面。SIS有助于提高PS／納米CaC03復合材料的韌性。適當配比的SIS與納米CaC03產(chǎn)生協(xié)同增韌效應，含有1份納米CaC03和2份SIS的復合材料的無缺口沖擊強度可由PS／SIS的7．91kJ／m2提高到9．83kJ／m2，但其缺口敏感性增大。SIS．MAH能夠增強SIS與納米CaC03之間的相互作用，對PS／納米CaC03復合材料的增韌效果比SIS更好，PS／SIS．3．08MAH／納米CaC03(質(zhì)量比100／6／5)復合材料的無缺口沖擊強度由SIS改性復合材料的7．
8、69kJ／m2增加到11．69kJ／m2。SIS的加入使得分子鏈問的物理纏結(jié)作用增強，有助于PS維卡軟化點提高。5、控制鏈轉(zhuǎn)移劑SH．TGA的用量，通過本體聚合制備得到不同分子量的PBACOOH和PSCOOH。以PBACOOH為分散劑
