采用懸浮聚合的方法制備了SiO₂氣凝膠-聚苯乙烯復合材料,研究了SiO₂氣凝膠添加量對復合材料在合成過程中的聚合時間、聚合度、分子量及其分布的影響,以及對復合材料的T_g、高溫穩(wěn)定性等性能的影響。結果表明,隨著SiO₂氣凝膠含量的增多,聚合反應時復合材料的聚合時間增長,單體轉化率下降;GPC測試表明,隨著SiO₂氣凝膠添加量的增加,數(shù)均分子量減低,且PDI有所增加,同時平均粒徑增長迅速;DSC與TG測試表明,玻璃化轉變溫度與初始分解溫度逐漸升高,失重速率有所降低。 

【文章來源】：復合材料科學與工程. 2020,(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同氣凝膠添加量下樣品的轉化率及聚合時間

圖2 不同樣品的粒徑分布從圖中可以看到:純聚苯乙烯的尺寸主要集中在0～1 mm之間,占總樣品質(zhì)量的74%;當添加量為0.5 g時,復合材料的粒徑分布與0～1 mm及1 mm～2 mm的分別為41%與43%;當添加量為1 g時,復合材料的粒徑主要分布在2 mm～3 mm之間,占總樣品質(zhì)量的32%;當添加量為1.5 g時,復合材料的大部分粒徑分布于大于3 mm的范圍內(nèi),占總樣品質(zhì)量的37%;當添加量為2 g時,復合材料的大部分粒徑分布于大于4 mm的范圍內(nèi),占總樣品質(zhì)量的62%。觀察樣品的宏觀樣貌可知,復合材料樣品的粒徑隨著SiO2氣凝膠添加量的增多而變大,甚至添加量為2 g時的樣品,其復合材料的外形已不再是規(guī)整的球形,而是變成了橢球型甚至紡錘形。

圖4為不同SiO2氣凝膠含量時的復合材料DSC曲線,其中的拐點代表玻璃化轉變,現(xiàn)取玻璃化轉變段曲線切線中點所示溫度作為玻璃化轉變溫度。根據(jù)圖像所呈現(xiàn)的信息可知,復合材料的玻璃化轉變溫度從最開始純聚苯乙烯的90.28 ℃依次增大到93.48 ℃,95.13 ℃,96.15 ℃,說明復合材料的耐熱性能得到了一定程度的提高。這可能是因為SiO2氣凝膠添加進聚苯乙烯后,在其孔徑內(nèi)開始發(fā)生聚合的聚苯乙烯會與在SiO2氣凝膠外部開始聚合的聚苯乙烯分子鏈發(fā)生纏結作用,使內(nèi)部分子鏈的運動需要更高的能量,隨著SiO2氣凝膠添加量的增多,在其內(nèi)部發(fā)生聚合的聚苯乙烯也就越多,從而導致復合材料的玻璃化轉變溫度更高。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3577965