加工力場對聚丙烯/石墨烯微片納米復(fù)合材料形態(tài)和性能的影響研究
發(fā)布時間:2020-12-19 11:58
石墨烯的發(fā)現(xiàn)開辟了一個廣闊研究領(lǐng)域,并且目前石墨烯已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在多個領(lǐng)域的應(yīng)用。石墨烯具有高導(dǎo)熱性,優(yōu)異的機(jī)械性能和,卓越的導(dǎo)電性能。相較于碳納米管,石墨烯具有更低的生產(chǎn)成本卻有更高的比表面積。因此,石墨烯是用于制備較高機(jī)械、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能的聚合物基復(fù)合材料中的最有前景的納米填料之一。然而,與其他納米填料相同,通過熔融共混法制備聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料所面臨的主要挑戰(zhàn)是控制石墨烯在聚合物基體中剝離以及分散程度,即在擠出加工過程中使石墨烯充分剝離和良好分散是非常困難的。因此,本文討論了石墨烯微片結(jié)構(gòu)和加工力場對聚丙烯(PP)/石墨烯微片(GNPs)復(fù)合材料性能的影響。利用FESEM,XRD,DSC,TG,FTIR以及導(dǎo)電、導(dǎo)熱和流變性能測量結(jié)果,結(jié)合經(jīng)典計算模型和有限元分析,深入分析加工-結(jié)構(gòu)-性能之間的關(guān)系。由于在擠出加工過程中GNPs的粒徑會發(fā)生變化,因此為了更好地分析加工力場對PP/GNPs復(fù)合材料形態(tài)演變和分散機(jī)制的影響,本文將首先討論GNPs粒徑對導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)形成的影響。具體研究內(nèi)容如下:(1)采用熔融共混法將五種不同粒徑的GNPs以及它們的復(fù)配體系加入PP中以制備導(dǎo)電復(fù)合材料,以研...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.2.2 目前聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料研究中存在的問題
1.2.3 聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料潛在應(yīng)用的展望
1.3 本文的研究意義與目的、內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.3.1 研究意義與目的
1.3.2 研究內(nèi)容
1.3.3 研究創(chuàng)新點(diǎn)
1.4 本章小結(jié)
第二章 實(shí)驗原料與測試表征
2.1 實(shí)驗原料
2.2 實(shí)驗儀器和測試方法
2.2.1 試件形貌結(jié)構(gòu)表征
2.2.2 試件性能表征
第三章 石墨烯微片的粒徑對PP/GNPs納米復(fù)合材料導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)影響的研究
3.1 五種不同粒徑PP/GNPs納米復(fù)合材料的制備
3.2 PP/GNPs復(fù)合材料
3.2.1 微觀形貌
3.2.2 表征測試
3.2.3 導(dǎo)電性能
3.3 PP/復(fù)配GNPs復(fù)合材料
3.3.1 微觀形貌
3.3.2 表征測試
3.3.3 導(dǎo)電性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 PP/GNPs復(fù)合材料在不同剪切力場下形貌演變與分散機(jī)制的研究
4.1 模擬和實(shí)驗條件
4.1.1 雙螺桿擠出機(jī)的螺桿構(gòu)型設(shè)計
4.1.2 剪切力場模擬
4.1.3 實(shí)驗條件
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 四種螺桿構(gòu)型的力場分析
4.2.2 形貌和分散演變
4.2.3 量化分散機(jī)制
4.2.4 導(dǎo)電導(dǎo)熱測試
4.3 本章小結(jié)
第五章 超聲振動對PP/GNPs復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響
5.1 試樣的制備
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 微觀形貌
5.2.2 表征測試
5.2.3 流變特性
5.2.4 導(dǎo)電導(dǎo)熱性能
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]IMPROVED PROPERTIES OF METALLOCENE-CATALYZED LINEAR LOW-DENSITY POLYETHYLENE/POLYPROPYLENE BLENDS DURING ULTRASONIC EXTRUSION[J]. 郭少云. Chinese Journal of Polymer Science. 2007(04)
本文編號:2925863
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.2.2 目前聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料研究中存在的問題
1.2.3 聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料潛在應(yīng)用的展望
1.3 本文的研究意義與目的、內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.3.1 研究意義與目的
1.3.2 研究內(nèi)容
1.3.3 研究創(chuàng)新點(diǎn)
1.4 本章小結(jié)
第二章 實(shí)驗原料與測試表征
2.1 實(shí)驗原料
2.2 實(shí)驗儀器和測試方法
2.2.1 試件形貌結(jié)構(gòu)表征
2.2.2 試件性能表征
第三章 石墨烯微片的粒徑對PP/GNPs納米復(fù)合材料導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)影響的研究
3.1 五種不同粒徑PP/GNPs納米復(fù)合材料的制備
3.2 PP/GNPs復(fù)合材料
3.2.1 微觀形貌
3.2.2 表征測試
3.2.3 導(dǎo)電性能
3.3 PP/復(fù)配GNPs復(fù)合材料
3.3.1 微觀形貌
3.3.2 表征測試
3.3.3 導(dǎo)電性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 PP/GNPs復(fù)合材料在不同剪切力場下形貌演變與分散機(jī)制的研究
4.1 模擬和實(shí)驗條件
4.1.1 雙螺桿擠出機(jī)的螺桿構(gòu)型設(shè)計
4.1.2 剪切力場模擬
4.1.3 實(shí)驗條件
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 四種螺桿構(gòu)型的力場分析
4.2.2 形貌和分散演變
4.2.3 量化分散機(jī)制
4.2.4 導(dǎo)電導(dǎo)熱測試
4.3 本章小結(jié)
第五章 超聲振動對PP/GNPs復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響
5.1 試樣的制備
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 微觀形貌
5.2.2 表征測試
5.2.3 流變特性
5.2.4 導(dǎo)電導(dǎo)熱性能
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]IMPROVED PROPERTIES OF METALLOCENE-CATALYZED LINEAR LOW-DENSITY POLYETHYLENE/POLYPROPYLENE BLENDS DURING ULTRASONIC EXTRUSION[J]. 郭少云. Chinese Journal of Polymer Science. 2007(04)
本文編號:2925863
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