附生結(jié)晶增強聚乙烯/石墨烯復(fù)合材料力學(xué)性能的機(jī)理研究
發(fā)布時間:2021-10-06 21:25
聚合物納米復(fù)合材料是以聚合物材料為基體材料、通過加入納米材料制備得到的復(fù)合材料,是制備高性能聚合物的有效途徑。在聚合物納米復(fù)合材料的制備過程中,納米材料與聚合物基體間的界面相互作用不僅對納米材料的分散效果產(chǎn)生影響,而且對復(fù)合材料的最終性能也產(chǎn)生重要影響。本文選用分子鏈結(jié)構(gòu)相近的兩種聚合物基體,通過加入無機(jī)納米材料來研究空間限制作用和附生結(jié)晶作用對聚合物基體力學(xué)性能的影響。首先研究了無附生結(jié)晶情況下二維(2D)納米材料氧化還原石墨烯(RGO)與等規(guī)聚丙烯(iPP)之間的空間限制作用對iPP結(jié)晶性能與力學(xué)性能的影響。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了RGO與高密度聚乙烯(HDPE)間的空間限制作用和附生結(jié)晶雙重作用下對聚合物基體結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。為了更好地理解HDPE/RGO納米復(fù)合材料力學(xué)性能增強作用下RGO對樣條不同部位的影響,研究了注塑樣條從邊緣到中心更微觀結(jié)構(gòu)的變化。在以上的基礎(chǔ)上原位研究了HDPE/RGO納米復(fù)合材料在拉伸過程中的結(jié)構(gòu)演變,重點分析了附生結(jié)晶增強HDPE/RGO納米復(fù)合材料力學(xué)性能的機(jī)理。采用示差量熱掃描儀(DSC)、廣角X射線衍射(WAXD)、小角X射線散射(SAXS)...
【文章來源】:寧波大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
上海光源同步輻射BL16B1線站SAXS裝置圖
.2.1 iPP/RGO 納米復(fù)合材料的結(jié)晶行為結(jié)晶聚合物的結(jié)晶行為會對材料的宏觀力學(xué)性能產(chǎn)生很大的影響,我們研究 2D 層狀納米材料 RGO 對 iPP 基體非等溫結(jié)晶性能的影響,進(jìn)而研究 RGO 對合物基體結(jié)晶性能的影響。圖 2-1a 是純 iPP 及其不同 RGO 含量的納米復(fù)合材的 DSC 升溫曲線,根據(jù)公式(1)可以計算出純 iPP 的結(jié)晶度是 33.7%,當(dāng)GO 含量從 0.1 增至 0.5、1.0 wt%時,iPP 的結(jié)晶度分別為 38.2%、39.3%和9.9%,這說明 RGO 的加入對 iPP 的結(jié)晶有增強作用。從 DSC 的降溫曲線(圖-1b)可以看出純 iPP 基體的結(jié)晶溫度約為 117.7 ℃,少量 RGO 的加入就可以著提升 iPP 基體的結(jié)晶性能。例如當(dāng)加入 0.1 wt%的 RGO 后,iPP 基體的結(jié)溫度提升到 119.8 ℃,而且隨著 RGO 含量的增加,iPP 基體的結(jié)晶溫度逐漸升,當(dāng) RGO 含量為 1.0 wt%時,iPP 的結(jié)晶溫度達(dá)到了 123.8 ℃,比純 iPP 基的結(jié)晶溫度高 6.1 ℃。這個結(jié)果與圖 2-1a 表明的結(jié)晶度結(jié)果一致,RGO 的加可以作為異相成核劑促進(jìn) iPP 基體的結(jié)晶。
其不同 RGO 含量納米復(fù)合材料的一維(1D)rves of neat iPP and iPP/RGO nanocomposites with var純 iPP 及 iPP/RGO 納米復(fù)合材料的取向度360°衍射強度隨方位角的變化,從圖 3.4a 顯的衍射峰出現(xiàn),這表示純 iPP 晶體在基體生明顯的排列。對于 iPP/RGO 納米復(fù)合材料90°和 270°出現(xiàn)兩個強度峰并且隨著 RGO 計算得到的純 iPP 及其納米復(fù)合材料的 Her此可以定量的表征 iPP 樣條中晶區(qū)取向程度料的晶體取向都普遍偏低,但是,隨著 R由純的 iPP 的 0.034 增至 0.042、0.068 和以促進(jìn) iPP 片晶的取向。 iPP 的微觀結(jié)構(gòu),圖 3.5 是純 iPP 及其納米
本文編號:3420772
【文章來源】:寧波大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
上海光源同步輻射BL16B1線站SAXS裝置圖
.2.1 iPP/RGO 納米復(fù)合材料的結(jié)晶行為結(jié)晶聚合物的結(jié)晶行為會對材料的宏觀力學(xué)性能產(chǎn)生很大的影響,我們研究 2D 層狀納米材料 RGO 對 iPP 基體非等溫結(jié)晶性能的影響,進(jìn)而研究 RGO 對合物基體結(jié)晶性能的影響。圖 2-1a 是純 iPP 及其不同 RGO 含量的納米復(fù)合材的 DSC 升溫曲線,根據(jù)公式(1)可以計算出純 iPP 的結(jié)晶度是 33.7%,當(dāng)GO 含量從 0.1 增至 0.5、1.0 wt%時,iPP 的結(jié)晶度分別為 38.2%、39.3%和9.9%,這說明 RGO 的加入對 iPP 的結(jié)晶有增強作用。從 DSC 的降溫曲線(圖-1b)可以看出純 iPP 基體的結(jié)晶溫度約為 117.7 ℃,少量 RGO 的加入就可以著提升 iPP 基體的結(jié)晶性能。例如當(dāng)加入 0.1 wt%的 RGO 后,iPP 基體的結(jié)溫度提升到 119.8 ℃,而且隨著 RGO 含量的增加,iPP 基體的結(jié)晶溫度逐漸升,當(dāng) RGO 含量為 1.0 wt%時,iPP 的結(jié)晶溫度達(dá)到了 123.8 ℃,比純 iPP 基的結(jié)晶溫度高 6.1 ℃。這個結(jié)果與圖 2-1a 表明的結(jié)晶度結(jié)果一致,RGO 的加可以作為異相成核劑促進(jìn) iPP 基體的結(jié)晶。
其不同 RGO 含量納米復(fù)合材料的一維(1D)rves of neat iPP and iPP/RGO nanocomposites with var純 iPP 及 iPP/RGO 納米復(fù)合材料的取向度360°衍射強度隨方位角的變化,從圖 3.4a 顯的衍射峰出現(xiàn),這表示純 iPP 晶體在基體生明顯的排列。對于 iPP/RGO 納米復(fù)合材料90°和 270°出現(xiàn)兩個強度峰并且隨著 RGO 計算得到的純 iPP 及其納米復(fù)合材料的 Her此可以定量的表征 iPP 樣條中晶區(qū)取向程度料的晶體取向都普遍偏低,但是,隨著 R由純的 iPP 的 0.034 增至 0.042、0.068 和以促進(jìn) iPP 片晶的取向。 iPP 的微觀結(jié)構(gòu),圖 3.5 是純 iPP 及其納米
本文編號:3420772
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