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《熱塑性聚氨酯彈性體及無機(jī)填料增韌增強(qiáng)聚甲醛的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、四川大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文摘要聚甲醛(polyoxymethylene，POM)是一種熱塑性工程塑料，分子鏈規(guī)整，熔融加工時(shí)結(jié)晶速度快，易形成大球晶，結(jié)晶度高(約60．80％)，賦予POM十分優(yōu)異的物理機(jī)械性能，但缺口敏感性大，缺口沖擊強(qiáng)度低；成型收縮率較大，易受熱分解。針對POM缺口敏感，沖擊強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，本文用熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)改性POM。發(fā)現(xiàn)TPU對POM的增韌效果與TPU種類、軟硬段比例、微交聯(lián)度、加工條件、兩者的粘度比等有關(guān)。優(yōu)選出增韌效果最佳的硬度為80HA的聚己內(nèi)酯TPU，有效
2、提高了聚甲醛的缺口沖擊強(qiáng)度。POM／TPU共混物的力學(xué)性能隨組分比不同而變化。當(dāng)n’U含量為lO％時(shí)，共混物的沖擊強(qiáng)度為14kJ／m2，比純POM提高了130％。當(dāng)含量增加到40％左右時(shí)，共混物相形態(tài)從海島結(jié)構(gòu)變?yōu)殡p連續(xù)相結(jié)構(gòu)，沖擊韌性發(fā)生突變，成為超韌性共混物，沖擊強(qiáng)度達(dá)到75kJ／m2。共混物的斷裂伸長率隨TPU含量的增加而增加，40％TPU時(shí)斷裂伸長率超過400％。共混物的拉伸強(qiáng)度和揚(yáng)氏模量則隨TPu含量增加而減小?？疾炝薚PU對聚甲醛結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的影響，發(fā)現(xiàn)TPU使POM晶核數(shù)量、球晶大小，球
3、晶增長速度、結(jié)晶成核時(shí)間、結(jié)晶速度發(fā)生變化。TPU的加入量對POM／TPU共混物結(jié)晶的影響隨降溫速度的減小而減小。TPU的加入對主結(jié)晶期POM球晶的增長方式影響不大。為進(jìn)一步提高POM／TPU共混物的沖擊性能，研究了擠出共混過程中TPU分散相形態(tài)隨加工溫度的變化。根據(jù)摩擦剪切機(jī)理，在較低的溫度下擠出共混，使TPu在POM連續(xù)相中形成較細(xì)小的分散，得到了比母料法更好的共混效果，進(jìn)一步提高了POM／TPU體系的沖擊性能。同時(shí)，在注塑過程中，利用TPu與POM的粘度比隨加工溫度的變化特性，改變加工溫度，控
4、制粘度比，達(dá)到控制TPU在POM中的相形態(tài)的目的。當(dāng)注塑溫度為190℃時(shí)．TPU與POM枯度匹配，共混物得到精細(xì)的相形態(tài)，沖擊強(qiáng)度進(jìn)～步提高。研究了11PU對POM熱穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)加入TPU可以顯著提高V舊川人學(xué)T學(xué)竹卜學(xué)f≯論文POM的熱穩(wěn)定性，使共混物起始降解溫度提高15—20℃左右。加入無機(jī)填料，可以提高POM的剛性．降低成本，提高加工時(shí)的尺寸穩(wěn)定性。本文比較了納米碳酸鈣、紡錘形碳酸鈣和滑石粉對POM性能的影響，發(fā)現(xiàn)這三種無機(jī)粉體都可以對聚甲醛起增強(qiáng)作用，其中滑石粉增強(qiáng)作用最好。納米碳酸鈣
5、在增強(qiáng)POM的同時(shí)，還能起增韌作用，而紡錘形碳酸鈣和滑石粉的加入使復(fù)合材料沖擊性能下降，以滑石粉的加入下降幅度最大。為解決滑石粉填充料沖擊性能下降嚴(yán)重的問題，利用堆砌機(jī)理，將不同形狀、不同大小的納米碳酸鈣、紡錘形碳酸鈣及滑石粉以一定比例填充到聚甲醛中，得到了比單一滑石粉填充料綜合性能好的復(fù)合填充料，斷裂伸長率增長到兩倍，缺口沖擊強(qiáng)度增長到1．8倍，彎曲模量提高了近400MPa。TPu可以有效提高POM的缺口沖擊強(qiáng)度，但減小了POM的剛性。本文分別利用紡錘形碳酸鈣、滑石粉及玻璃纖維對POM廠rPU共混
6、物進(jìn)行增強(qiáng)，考察了這幾種POM／TPU／無機(jī)填料三元復(fù)合材料的力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)滑石粉與玻璃纖維可有效地提高POM／TPU共混物的剛性，其中玻璃纖維效果最佳。但對于POM／TPU(90／10)共混體系，無機(jī)填料加入量為10％時(shí)，以滑石粉對提高拉伸強(qiáng)度最有效，甚至比玻璃纖維好。同時(shí)?；鄣募尤胧构不煳餂_擊性能、斷裂伸長率下降幅度最小，從而在有效增韌POM的同時(shí)，基本保持POM的剛性，得到具有優(yōu)良綜合性能的材料。關(guān)鍵詞：聚甲醛；熱塑性聚氨酯彈性體：無機(jī)填料：增韌；增強(qiáng)；相形態(tài)Vl四川大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文A
7、bstractPolyoxymethylene(POM)isan_importantengineeringplastic．ItsregularconformationcausesPOMtocrystallizeeasilyandtogetlargesphericalcrystalsandhi曲crystallinity(approximately60-80％)inthemeltingprocess．Asaresult，POMpossessesgoodmechanicalpropertiesbutsh
8、owsnotchsensitivewithpoorimpactswength,higllcontractibilityinmeltingprocessandlowthermo—degradationtemperature．Toimproveitsnotchedimpactstrength。POMwasmodifiedwimthermoplasticpolyurethane．Itwasfoundthatthetougheningeffectof刑onPOMisrelat
