聚甲醛/弹性体/无机填料共混复合材料的形态、结构与性能研究

来源 :四川大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:z245713805
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚甲醛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。但聚甲醛存在着韧性差、缺口冲击强度低、缺口敏感性大的缺陷,极大地限制了聚甲醛在各个领域中应用范围的扩大,为此,国内外对如何提高聚甲醛的冲击韧性进行了大量研究。为了更好的理解聚甲醛的增韧机理,本论文在传统弹性体TPU可大大增韧POM的基础上,以TPU和CaCO3两种物质分别和协同增韧增强聚甲醛复合材料体系的形态结构、粒子间距、晶体尺寸与性能的关系进行了系统的研究,获取了很多有价值的信息,为高性能聚甲醛复合材料的开发和应用作了理论铺垫,主要结果如下: 1.研究了弹性体含量、增容剂等因素对POM/TPU共混体系的性能、形态以及晶体尺寸的影响,发现弹性体TPU可较好的增韧聚甲醛,但单纯用弹性体共混聚甲醛在室温下不能出现超韧行为,在体系中加入相容剂后,体系的界面作用增强,体系可出现超韧行为。相容剂加入前后体系的临界基体层厚度(Lc)各不相同,验证了TPU增韧聚甲醛的机理不符合Wu氏逾渗理论,Wu氏判据只能从一个方面POM/TPU体系的增韧现象。并且弹性体有使POM晶粒细化和破坏POM球晶规整性的作用,相容剂的加入增强了POM与TPU的界面作用,从而导致POM晶粒进一步细化,当体系的晶体尺寸小于临界值(Dc=40μm)时,体系发生脆-韧转变,这与体系和组成无关。这是首次用临界晶体尺寸理论从另一方面较好的解释了POM/弹性体的增韧现象。但是弹性体主要被排斥在POM球晶之外,不能进入POM晶格,体系仅在无定形区域有一定的相容性,且POM高小铃:聚甲醛/弹性体/无机填料共混复合材料的……的结晶和熔融行为对复合材料冲击强度的变化贡献不大。 2.用碳酸钙填充复合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,而是碳酸钙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,因而纳米碳酸钙的增强增强作用优于微米级填料。 3.针对以往聚合物/弹性体/无机填料复合材料增韧机理研究仅局限于定性解释,缺乏系统深入的研究和定量化分析,我们将TPU和CaCO3结合起来增韧增强聚甲醛,研究了加工方法、组成比、填料含量及粒径、分散形态、晶体形态和尺寸等一系列因素对复合材料性能尤其是冲击韧性的影响,发现当材料的基体层厚度L蕊L。(0.55 pm)时,材料可发生脆韧转变,说明Wu氏理论只可部分解释三元体系的脆韧转变现象,同时还定量的研究了三元体系的冲击强度于球晶尺寸大小的关系,当晶体尺寸小于临界值40 pm(O攫Dc)时,材料可发生脆韧转变,这从另一方面解释了POM三元体系的增韧行为。 .4.首次提出高结晶性聚合物的临界晶体尺寸理论,将该理论与W妞氏理论联系起来用于材料脆韧转变的定量化研究,并将增韧机理的定量化研究从二元体系拓宽到三元体系,对POM汀PU/CaC伪体系进行配方设计,制备得到了同时增强增韧低成本的聚甲醛复合材料;通过比较PO加I/TPu、PoM/C aCO3和POM汀PU/CaC03三种体系的增韧机理,发现对弹性体增韧聚合物、具有核壳结构的弹性体和填料协同增强增强的高结晶性聚合物来说,基体层厚度和晶体尺寸是影响材料性能的两个重要因素,临界基体层厚度理论和临界晶体尺寸理论均可用来解释材料的增韧现象,这对制备高韧性高刚性低成本高结晶性聚合物复合材料的研究具有指导意义,可根据实际需要来选择和设计复合材料的组成比,为高性能、低成本的聚甲醛复合材料工业化打下了良好的基础。
其他文献
红外测温仪以其许多优点广泛应用于工业、国防等诸多领域。随着经济和科技的发展,对温度的测量要求越来越高,很多工程要对远距离的小目标温度进行测量,使大距离系数红外测温仪应
本文介绍了多媒体网络传输技术的现状,研究了支持多媒体网络传输的协议及其实现方法、多媒体传输质量的控制、多媒体IP多播技术及其它相关技术。本文还介绍了我们开发的数字化
为实现司法独立、公正和高效,提升司法权威,更有效、更充分、更完善地保护社会主体的正当权利,唤醒人们对司法公正的信仰,合理界定司法机关和其他相关主体的权利范围及相互关系,逐
齐格勒-纳塔催化剂(Z-N)是50年代研究开发成功并逐渐应用于聚烯烃工业中,使其技术日趋成熟,特别在气相流化床聚乙烯工艺中应用广泛。齐格勒催化剂是Ⅰ-Ⅲ族的金属烷基物、金属芳
为利用可再生能源和净化大气环境,使人类社会得到可持续性发展,本文以回收低温余热源为目的,开展了低温余热发电的研究。文中在对国内外相关领域进行了充分调研的基础上,结合工程
“名师”一词,我们并不陌生,但种种原因,使得我们身边的“名师”寥若晨星。对广大语文教师而言,她常常出现在我们的梦想中,出现在专业刊物里,慢慢地,便被我们高搁于“神坛”上。
本文对明清文言恐怖小说进行了较为系统的研究。首先,对恐怖小说的一般概念进行了界定,再具体到中国恐怖小说及中国古代文言恐怖小说。其次,对中国古代文言恐怖小说的发展进行了
最短路径问题是网络优化的核心技术。在传统的最短路径问题中,假设网络中的权值是静态的、确定的,这些假设在ITS、计算机网络与通信等许多应用领域是不现实的。时变、随机网络
本文在总结了我国项目投资决策理论发展历程以及各时期特点、经验基础上,结合我国新时期经济发展和项目投资的特点和需求,分析了我国现行投资决策理论的不适应性,并通过分析项目
本文的研究属国家基础性研究重大项目(攀登计划B)《重大土木与水利工程安全性与耐久性的基础研究》之5.2(1)子课题“新老混凝土的粘结机理和测试方法研究”的一部分。 新