HDPE/MMT納米復(fù)合材料由于具有優(yōu)異的剛性、韌性、熱性能及阻隔性能,被普遍應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生、醫(yī)藥以及日用品等方方面面,具有極大的工業(yè)應(yīng)用潛質(zhì)。然而,由于非極性的HDPE與極性的MMT之間的相容性并不好,采用以剪切流場為主的傳統(tǒng)螺桿擠出機(jī)難以實(shí)現(xiàn)MMT納米粒子在HDPE基體中的插層、分散甚至剝離。與剪切流場相比,拉伸流場在聚合物復(fù)合材料加工領(lǐng)域具有無可比擬的優(yōu)勢,具有更顯優(yōu)異的分散效率和混合效果。本論文中選用的本實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī),可以實(shí)現(xiàn)在聚合物擠出加工全過程中施加拉伸力場。論文對偏心轉(zhuǎn)子塑化輸運(yùn)設(shè)備和方法進(jìn)行了原理分析,對聚合物熔體在偏心轉(zhuǎn)子獨(dú)立單元中的塑化輸運(yùn)以及混合過程進(jìn)行了分析討論。采用偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)制備了HDPE/MMT納米復(fù)合材料,分別研究了偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的不同工藝參數(shù)(加工溫度和加工轉(zhuǎn)速)對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,拉伸流場作用能夠有效地促進(jìn)MMT片層的剝離分散。較之加工溫度,加工轉(zhuǎn)速的變化對MMT的插層和分散效果的影響更大。加工工藝參數(shù)對于復(fù)合材料的結(jié)晶度影響較大,而對熔點(diǎn)則影響相對較小。當(dāng)加工溫度為220°C,加工轉(zhuǎn)速為50 rpm時,... 

【文章來源】： 梁曉彤 華南理工大學(xué)

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 聚合物/蒙脫土納米復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 MMT的有機(jī)改性
        1.2.2 聚合物/MMT納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展
    1.3 聚乙烯的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 聚乙烯的性能和用途
        1.3.2 HDPE/MMT納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展
    1.4 拉伸流場在聚合物加工中的應(yīng)用
        1.4.1 基于拉伸流變的加工方法
        1.4.2 拉伸流場的實(shí)現(xiàn)方法的研究進(jìn)展
    1.5 課題的研究目的、意義及內(nèi)容
        1.5.1 研究的目的和意義
        1.5.2 研究的主要內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
第二章 實(shí)驗(yàn)試樣制備方法與表征手段
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 HDPE/MMT試樣制備方法
    2.4 測試與表征
        2.4.1 X射線衍射（XRD）
        2.4.2 透射電鏡（TEM）
        2.4.3 差示掃描量熱法（DSC）
        2.4.4 熱重分析（TG）
        2.4.5 拉伸性能測試
        2.4.6 硬度測試
        2.4.7 動態(tài)流變測試（DRM）
        2.4.8 紫外光透過率
        2.4.9 氧氣透過率
    2.5 本章小結(jié)
第三章 偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)及物料的塑化混合特性
    3.1 擠壓系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)特征
        3.1.1 工作原理
        3.1.2 結(jié)構(gòu)特征
    3.2 偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
    3.3 塑化輸送過程
        3.3.1 物料的輸送過程
        3.3.2 拉伸流場對物料塑化性能的影響
    3.4 混合機(jī)理研究
        3.4.1 拉伸流場對物料混合特性的影響
        3.4.2 拉伸力場強(qiáng)度
    3.5 本章小結(jié)
第四章 工藝參數(shù)對HDPE/MMT結(jié)構(gòu)與性能的影響
    4.1 加工溫度的影響
        4.1.1 微觀結(jié)構(gòu)
        4.1.2 熱性能
        4.1.3 拉伸性能
        4.1.4 表面硬度
        4.1.5 流變性能
    4.2 加工轉(zhuǎn)速的影響
        4.2.1 微觀結(jié)構(gòu)
        4.2.2 熱性能
        4.2.3 拉伸性能
        4.2.4 表面硬度
        4.2.5 流變性能
    4.3 本章小結(jié)
第五章 填充配比對HDPE/MMT結(jié)構(gòu)與性能的影響
    5.1 不同MMT含量的影響
        5.1.1 微觀結(jié)構(gòu)
        5.1.2 熱性能
        5.1.3 力學(xué)性能
        5.1.4 流變性能
        5.1.5 阻隔性能
        5.1.6 MMT作用機(jī)理
    5.2 不同相容劑含量的影響
        5.2.1 微觀結(jié)構(gòu)
        5.2.2 熱性能
        5.2.3 力學(xué)性能
        5.2.4 流變性能
        5.2.5 阻隔性能
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    一、結(jié)論
    二、后期工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會對論文的評定意見



本文編號：2905914