伊蒙土/超高分子量聚乙烯復合材料的制備、性能及輻照效應(yīng)研究
發(fā)布時間:2021-01-01 21:24
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)由于其優(yōu)良的性能而廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,雖然有眾多優(yōu)勢,但也有自身的不足,如抗蠕變性能差,熱形變溫度低等。伊蒙土(Illite-smectite interstratified clay minerals(ISIC))作為廣西優(yōu)勢資源,被稱為工業(yè)品的長壽劑,具有橡膠補強、油脂潤滑、減少機械磨損等功能。因此本文將ISIC應(yīng)用到超高分子量聚乙烯的改性當中,并研究了 ISIC存在下對UHMWPE輻照過程中熱力學以及機械性能的影響,提高復合材料的抗蠕變性能以及摩擦性能。采用有機活化劑對ISIC復合改性,通過多種技術(shù)手段研究ISIC改性后的結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果表明:有機化改性ISIC后其層間距增加。改性后ISIC表面由親水變?yōu)槭杷?其在有機試劑中的分散性明顯增強。采用熔融共混法制備了ISIC/UHMWPE納米復合材料,研究了不同添加量下材料的性能變化。研究發(fā)現(xiàn)添加1%ISIC其拉伸強度增加12%。添加0.75%ISIC后復合材料的熱穩(wěn)定性提高,耐摩擦性能提高。結(jié)晶度提高7.8%。在空氣,N2氣氛對復合材料進行了輻照。研究發(fā)現(xiàn)輻照后其拉伸性能有所降低,...
【文章來源】:廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2蒙脫石晶體結(jié)構(gòu)??Fig.?1-2?The?crystal?structure?of?montmorillonite??
成過程是由雙層水蒙皂石脫掉一層水進而演化變成單層水蒙皂石,再由單層水蒙皂石繼??續(xù)演化變成最終的伊利石,其晶體結(jié)構(gòu)與蒙脫石以及伊利石也有一定的相關(guān)性,因此我??們可以從它們的晶體結(jié)構(gòu)來簡單的推測。圖1-2為蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)圖,從圖1-2中可??以看出蒙脫石屬于2:1型粘土礦物,在其晶體中存在晶格取代,即Al3+可以被Mg2+、??Fe2+、Zn2+等離子所取代,而取代的位置主要在A1-0八面體中,由于取代而導致層間產(chǎn)??生過量的負電荷,導致Na+或者Ca2+進入其層間來平衡這些負電荷,因此其層間有可交??換的陽離子。由于其層與層之間主要以引力相對較弱的分子間力為主,屬于膨脹性粘土??[8]。圖1-3為伊利石的晶體結(jié)構(gòu),伊利石也同樣屬于2:1型粘土礦物,其中也存在晶格??取代,取代位置通常在Si-0四面體中,由此而產(chǎn)生的負電荷則由K+來平衡,其層間引??力也以引力弱的分子間力為主,也屬于膨脹性粘土,但因伊利石中的取代位置主要位于??Si-0四面體中
C-H鍵被打斷,從而產(chǎn)生自由基,自由基與自由基之間相互結(jié)合生成更大分子,完成交??聯(lián)過程,增加分子量。而在交聯(lián)的過程中同樣有降解的發(fā)生而使得分子量減小,鏈的降??解主要是由于氧氣的參與而造成的,圖1-4為輻照效應(yīng)示意圖。??WWW卜??HH?HH?HH?HH?HH?HH??vAw丫??HH?HH?HH?m?HH?HH:??HH?HN?HH?HH?HH?HH?HH?HH?HH?HH??也??HH?h?HH?MH?HH?HH?HH?HH?HH?HH??H.??圖1-4?UHMWPE的輻照效應(yīng)??Fig.?1-4?Irradiation?effect?of?UHMWPE??16??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電子輻照LDPE/MWCNTs復合材料的熔融與結(jié)晶行為[J]. 馬國亮,李興冀,楊劍群,劉超銘,田豐,侯春風. 物理學報. 2016(20)
[2]含有季銨鹽的超高分子量聚乙烯纖維對Au(Ⅲ)的吸附效應(yīng)[J]. 李光珍,高乾宏,胡江濤,李榮,邢哲,吳國忠. 輻射研究與輻射工藝學報. 2016(03)
[3]伊/蒙混層粘土半干法鹽酸活化制備活性白土[J]. 陳玲玉,吳煉,黃克磊,童張法,林子珺,韋藤幼. 礦產(chǎn)保護與利用. 2016(02)
[4]γ射線輻照對超高分子量聚乙烯片材機械性能和結(jié)晶度的影響[J]. 李建喜,單永東,顧佳. 核技術(shù). 2016(04)
[5]納米改性增強超高分子量聚乙烯復合材料研究進展[J]. 張恒,王李波,高譽鵬,周愛國. 材料導報. 2016(05)
[6]納米伊/蒙黏土對水體中重金屬的吸附去除效果[J]. 張?zhí)m河,苑亞會,顏增光,周友亞,張超艷,黃巖,徐猛. 環(huán)境科學研究. 2016(01)
[7]納米伊/蒙黏土吸附脫除水中Cu2+和Cd2+離子[J]. 袁姍姍,黎振源,潘志東,王燕民. 硅酸鹽學報. 2016(01)
[8]超高分子量聚乙烯內(nèi)襯復合油管制備工藝技術(shù)[J]. 高玉森,張愛華,常大勝,馬貴全,季峰,季芳,唐國峰,張力勇. 石油礦場機械. 2015(07)
[9]一種硅烷偶聯(lián)劑的合成及其在白炭黑/天然橡膠復合材料中的應(yīng)用[J]. 潘其維,王兵兵,周瑛,趙建青. 高分子學報. 2014(02)
[10]兩性表面活性劑改性膨潤土的制備及其對環(huán)丙沙星的吸附性能[J]. 路來福,高芒來,楊森鋒,谷崢,劉月寧. 材料研究學報. 2013(06)
碩士論文
[1]納米伊/蒙粘土的制備及其用于橡膠填料的研究[D]. 邱金勇.華南理工大學 2014
[2]UHMWPE纖維表面改性及復合材料性能研究[D]. 曹濤.青島大學 2014
[3]PC/UHMWPE共混物的制備及性能研究[D]. 周鵬程.天津科技大學 2014
[4]UHMWPE、HDPE共混改性PA6性能研究[D]. 王營營.南京農(nóng)業(yè)大學 2010
本文編號:2952019
【文章來源】:廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2蒙脫石晶體結(jié)構(gòu)??Fig.?1-2?The?crystal?structure?of?montmorillonite??
成過程是由雙層水蒙皂石脫掉一層水進而演化變成單層水蒙皂石,再由單層水蒙皂石繼??續(xù)演化變成最終的伊利石,其晶體結(jié)構(gòu)與蒙脫石以及伊利石也有一定的相關(guān)性,因此我??們可以從它們的晶體結(jié)構(gòu)來簡單的推測。圖1-2為蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)圖,從圖1-2中可??以看出蒙脫石屬于2:1型粘土礦物,在其晶體中存在晶格取代,即Al3+可以被Mg2+、??Fe2+、Zn2+等離子所取代,而取代的位置主要在A1-0八面體中,由于取代而導致層間產(chǎn)??生過量的負電荷,導致Na+或者Ca2+進入其層間來平衡這些負電荷,因此其層間有可交??換的陽離子。由于其層與層之間主要以引力相對較弱的分子間力為主,屬于膨脹性粘土??[8]。圖1-3為伊利石的晶體結(jié)構(gòu),伊利石也同樣屬于2:1型粘土礦物,其中也存在晶格??取代,取代位置通常在Si-0四面體中,由此而產(chǎn)生的負電荷則由K+來平衡,其層間引??力也以引力弱的分子間力為主,也屬于膨脹性粘土,但因伊利石中的取代位置主要位于??Si-0四面體中
C-H鍵被打斷,從而產(chǎn)生自由基,自由基與自由基之間相互結(jié)合生成更大分子,完成交??聯(lián)過程,增加分子量。而在交聯(lián)的過程中同樣有降解的發(fā)生而使得分子量減小,鏈的降??解主要是由于氧氣的參與而造成的,圖1-4為輻照效應(yīng)示意圖。??WWW卜??HH?HH?HH?HH?HH?HH??vAw丫??HH?HH?HH?m?HH?HH:??HH?HN?HH?HH?HH?HH?HH?HH?HH?HH??也??HH?h?HH?MH?HH?HH?HH?HH?HH?HH??H.??圖1-4?UHMWPE的輻照效應(yīng)??Fig.?1-4?Irradiation?effect?of?UHMWPE??16??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電子輻照LDPE/MWCNTs復合材料的熔融與結(jié)晶行為[J]. 馬國亮,李興冀,楊劍群,劉超銘,田豐,侯春風. 物理學報. 2016(20)
[2]含有季銨鹽的超高分子量聚乙烯纖維對Au(Ⅲ)的吸附效應(yīng)[J]. 李光珍,高乾宏,胡江濤,李榮,邢哲,吳國忠. 輻射研究與輻射工藝學報. 2016(03)
[3]伊/蒙混層粘土半干法鹽酸活化制備活性白土[J]. 陳玲玉,吳煉,黃克磊,童張法,林子珺,韋藤幼. 礦產(chǎn)保護與利用. 2016(02)
[4]γ射線輻照對超高分子量聚乙烯片材機械性能和結(jié)晶度的影響[J]. 李建喜,單永東,顧佳. 核技術(shù). 2016(04)
[5]納米改性增強超高分子量聚乙烯復合材料研究進展[J]. 張恒,王李波,高譽鵬,周愛國. 材料導報. 2016(05)
[6]納米伊/蒙黏土對水體中重金屬的吸附去除效果[J]. 張?zhí)m河,苑亞會,顏增光,周友亞,張超艷,黃巖,徐猛. 環(huán)境科學研究. 2016(01)
[7]納米伊/蒙黏土吸附脫除水中Cu2+和Cd2+離子[J]. 袁姍姍,黎振源,潘志東,王燕民. 硅酸鹽學報. 2016(01)
[8]超高分子量聚乙烯內(nèi)襯復合油管制備工藝技術(shù)[J]. 高玉森,張愛華,常大勝,馬貴全,季峰,季芳,唐國峰,張力勇. 石油礦場機械. 2015(07)
[9]一種硅烷偶聯(lián)劑的合成及其在白炭黑/天然橡膠復合材料中的應(yīng)用[J]. 潘其維,王兵兵,周瑛,趙建青. 高分子學報. 2014(02)
[10]兩性表面活性劑改性膨潤土的制備及其對環(huán)丙沙星的吸附性能[J]. 路來福,高芒來,楊森鋒,谷崢,劉月寧. 材料研究學報. 2013(06)
碩士論文
[1]納米伊/蒙粘土的制備及其用于橡膠填料的研究[D]. 邱金勇.華南理工大學 2014
[2]UHMWPE纖維表面改性及復合材料性能研究[D]. 曹濤.青島大學 2014
[3]PC/UHMWPE共混物的制備及性能研究[D]. 周鵬程.天津科技大學 2014
[4]UHMWPE、HDPE共混改性PA6性能研究[D]. 王營營.南京農(nóng)業(yè)大學 2010
本文編號:2952019
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