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《含油MC尼龍_氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其性能研究》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(kù)。
1、分類號(hào):___________密級(jí):___________UDC:____________編號(hào):___________河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文含油MC尼龍/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其性能研究論文作者:趙燕文學(xué)生類別:全日制學(xué)科門類:理學(xué)學(xué)科專業(yè):有機(jī)化學(xué)指導(dǎo)教師:王月欣職稱:教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofOrganicChemistrySTUDYONPREPARATIONANDPROPERTIESOFOIL-IMPREGNATEDMONOMERCASTING
2、NYLON/GRAPHENEOXIDECOMPOSITESbyYanwenZhaoSupervisor:Prof.YuexinWangMay2017摘要單體澆鑄(MC)尼龍是一種重要的工程塑料,但是較差的自潤(rùn)滑性、耐磨性嚴(yán)重制約了其廣泛應(yīng)用。利用潤(rùn)滑油對(duì)MC尼龍進(jìn)行改性,可以獲得摩擦性能良好的含油MC尼龍,然而,油料的加入使得MC尼龍材料的力學(xué)性能受到較大損失。本文針對(duì)含油MC尼龍力學(xué)性能欠佳的缺點(diǎn),分別利用氧化石墨烯(GO)、十八胺改性的氧化石墨烯(GO-ODA)、氧化石墨烯/氯化鑭改性含油MC尼龍,以期獲得力學(xué)性能良好的改性含油MC尼龍。首先,本文以經(jīng)過改良的Humm
3、ers法制備了GO,并通過AFM、TEM、元素分析、XRD、FTIR等測(cè)試手段對(duì)其進(jìn)行了表征,獲得了富含含氧官能團(tuán)的GO。用環(huán)氧丙基三甲基氯化銨(GTA)和十八胺(ODA)對(duì)GO進(jìn)行改性,制得了GO-ODA。在此基礎(chǔ)上,用原位聚合法分別制備了含油MC尼龍/GO復(fù)合材料和含油MC尼龍/GO-ODA復(fù)合材料,并對(duì)這兩類復(fù)合材料進(jìn)行了力學(xué)性能、摩擦學(xué)性能、SEM、接觸角和XRD測(cè)試。結(jié)果表明,當(dāng)GO的添加量為0.02wt%時(shí),含油MC尼龍/GO復(fù)合材料相對(duì)于未添加GO的含油MC尼龍,其綜合性能得到提升:彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度分別提高了18.7%、10.9%、22.0%;彈
4、性模量、彎曲模量分別提高了2.7%和6.3%;摩擦系數(shù)和磨損量分別降低了18.8%和63.1%;但其斷裂伸長(zhǎng)率降低了44.8%。當(dāng)GO-ODA的添加量為0.02wt%時(shí),含油MC尼龍/GO-ODA復(fù)合材料相對(duì)于未添加GO-ODA的含油MC尼龍,其彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別提高了3.5%、8.4%和26.2%;彈性模量提高了5.9%;摩擦系數(shù)和磨損量分別降低了25.0%和65.8%;斷裂伸長(zhǎng)率降低了21.8%。最后,用稀土LaCl3與GO協(xié)同改性含油MC尼龍,制備了含油MC尼龍/GO/LaCl3復(fù)合材料,并對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了力學(xué)性能、摩擦學(xué)性能、SEM、接觸角和XRD測(cè)
5、試。當(dāng)GO的含量為0.01wt%、LaCl3的含量為0.007wt%時(shí),含油MC尼龍/GO/LaCl3復(fù)合材料相對(duì)于未添加LaCl3的含油MC尼龍/GO復(fù)合材料,其綜合性能得到提高:彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度分別提高了9.9%、7.2%、40.3%;彈性模量提高了6.1%;斷裂伸長(zhǎng)率提高了24.4%。關(guān)鍵字:含油MC尼龍氧化石墨烯氯化鑭力學(xué)性能摩擦性能IABSTRACTMonomercasting(MC)nylonisoneofthemostimportantengineeringplastics,butitsfurtherapplicationofwaslimited
6、foritspoorself-lubricatingandlowwearresistance.MCnylonwithlubricatingoilshowedgoodfrictionperformance.However,theadditionofoilusuallyresultedinalossofmechanicalpropertiesofMCnylon.Inthispaper,grapheneoxide(GO),octadecylaminemodifiedgrapheneoxide(GO-ODA)andgrapheneoxide(GO)/lanthanumchlori
7、de(LaCl3)wereusedtoimprovethemechanicalpropertiesofoil-impregnatedMCnylon.Firstly,GOwassynthesizedthroughmodifiedHummersmethodandcharacterizedbyAFM,TEM,elementalanalysis,XRDandFTIR.AndthemodifiedGO-ODAwaspreparedbyglycidyltrimethylammoniumchloride(GTA)andoctadecylam