無機(jī)相增強(qiáng)的高分子是一種重要的雜化復(fù)合材料,其制備通常需要通過有機(jī)相和無機(jī)相的分別合成以及兩相的共混等步驟來實(shí)現(xiàn)。生物礦化是生物體通過生物大分子的調(diào)控在溫和條件下生成無機(jī)礦物的過程。受該現(xiàn)象啟發(fā),本文以溶膠-凝膠過程模擬生物礦化過程,設(shè)計制備了仿生物礦化的二氧化硅增強(qiáng)聚亞胺復(fù)合材料,并研究了材料的熱性能、機(jī)械性能和再成型性能;在另一部分工作中,設(shè)計制備了仿生物礦化的二氧化硅-聚1,6-己二醇二丙烯酸酯復(fù)合材料,并驗(yàn)證了該材料兩步固化的可行性。在第一部分工作中,我們模仿生物礦化設(shè)計制備了一種仿生物礦化的二氧化硅增強(qiáng)聚亞胺（ABSE-Pi）復(fù)合材料。我們以脂肪族的戊二醛（GA）和二乙烯三胺（DETA）作為聚亞胺的單體,通過縮合反應(yīng)形成復(fù)合材料中的有機(jī)相鏈段;以氨基修飾的硅氧烷（3-氨丙基三甲氧基硅烷,APTMS）作為二氧化硅前體和復(fù)合材料的交聯(lián)劑。復(fù)合材料的有機(jī)結(jié)構(gòu)通過胺、醛基團(tuán)之間的席夫堿反應(yīng)快速形成;無機(jī)相通過硅氧烷的水解、硅羥基縮合在有機(jī)相的基體內(nèi)原位生成。通過傅立葉變換紅外光譜、X射線衍射和能量色散X射線譜的分析確定了復(fù)合材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和二氧化硅相的生成。同時,研究證明APTMS的... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

取向性力敏材料的微觀結(jié)構(gòu)[1]

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文2優(yōu)異的導(dǎo)熱及電絕緣性能，是當(dāng)今熱傳導(dǎo)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[2]。根據(jù)材料的導(dǎo)熱機(jī)理不同，可以將聚合物分為結(jié)晶聚合物和非晶態(tài)聚合物，如圖1.2所示。同時，聚合物復(fù)合材料還有導(dǎo)電性能，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用[3]，如生物傳感器、藥物載體，組織工程以及牙科學(xué)等。能應(yīng)用在如此廣泛的領(lǐng)域中也說明了聚合物的多重優(yōu)良特性及其優(yōu)異的加工適應(yīng)性。不同的加工方式可能會造就不同的應(yīng)用領(lǐng)域。圖1.2聚合物導(dǎo)熱機(jī)理[2]另外，填充作為一種常見的復(fù)合材料加工方式，可以添加單一金屬、非金屬氮化物、碳化硅等陶瓷類填料以及石墨烯等碳基填料[2]。在熱力學(xué)方面的研究說明了納米粒子的填充會導(dǎo)致玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的變化，熱重的變化受固體顆粒-聚合物界面的影響[4]。諸如顆粒、合金等填充的聚合物會在流變性方面有相應(yīng)的變化，對新型復(fù)合材料的制備有指導(dǎo)性的作用[5]。吳宇明等為了適應(yīng)電子封裝和大功率電子設(shè)備等領(lǐng)域?qū)Ω邔?dǎo)熱低填量聚合

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.3不同基團(tuán)修飾的二氧化硅的引入對復(fù)合材料的影響[61]Yang等人[63]通過在Vitrimer復(fù)合材料中添加石墨烯的方式來增強(qiáng)復(fù)合材料的熱力學(xué)性能和機(jī)械性能，如圖1.4所示。這種引入增強(qiáng)劑的方式是一種常見的對復(fù)合材料改性的手段。這里采取的方法是：首先將石墨烯分散于有機(jī)溶劑（N-甲基吡咯烷酮）中，接下來與另外兩種組分混合，最后再進(jìn)行后續(xù)加工處理得到復(fù)合材料。通過此方法制備的復(fù)合材料不僅在機(jī)械性能上得到了很大的提高，擁有良好的抗疲勞性；在熱力學(xué)上也有一定的增強(qiáng)效果。石墨烯作為一種良好的熱導(dǎo)體，通過與有機(jī)基質(zhì)的相互作用使復(fù)合材料產(chǎn)生了自修復(fù)與熱致變形的功能。圖1.4石墨烯增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂基Vitrimer復(fù)合材料[63]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備與性能研究進(jìn)展[J]. 周聰,胡芹,江學(xué)良,游峰.  膠體與聚合物. 2019(04)
[2]基于取向結(jié)構(gòu)的聚合物基柔性力敏材料的研究進(jìn)展[J]. 張榮,胡海龍,應(yīng)程,劉清亭,付旭東,胡圣飛.  高分子材料科學(xué)與工程. 2019(12)
[3]納米羥基磷灰石的合成方法研究進(jìn)展[J]. 鄒雪艷,趙彥保,張治軍.  化學(xué)研究. 2019(04)
[4]碳纖維和SiO2納米顆粒增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的壓縮性能[J]. 方奕欣,陳蔚,蔣震宇,湯立群,劉逸平,劉澤佳,周立成.  復(fù)合材料學(xué)報. 2019(06)
[5]高導(dǎo)熱低填量聚合物基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 吳宇明,虞錦洪,曹勇,李雙藝,王夢杰,江南.  復(fù)合材料學(xué)報. 2018(04)

碩士論文
[1]球形碳酸鈣的控制合成工藝研究[D]. 譚婷婷.大連理工大學(xué) 2019



本文編號：3041269