不同膨脹體積改性膨脹石墨及其填充PA66性能
發(fā)布時間:2021-07-02 19:46
采用化學氧化法制備了不同膨脹體積的膨脹石墨(EG),通過聚丙烯酸酯對不同膨脹體積的EG進行包覆改性,利用改性后的EG制備改性EG/聚酰胺66(PA66)復合材料,研究了不同膨脹體積的改性EG對復合材料力學性能和導熱性能的影響。結果表明,EG經丙烯酸酯改性后,EG的表面粗糙度和活性基團明顯增加;復合材料彈性模量和彎曲強度均隨改性EG膨脹體積的增加而增加,與未膨脹石墨相比,分別提升了36. 1%、25. 8%;拉伸強度、斷裂伸長率和熱導率隨膨脹體積的增加呈先增加后減小的趨勢。拉伸強度在EG膨脹體積為40 m L/g時達到最大值,為75. 6 MPa;熱導率在膨脹體積為20 m L/g時最佳,為2. 56 W/(m·k),與未膨脹石墨相比,拉伸強度和熱導率分別提升了33. 3%和30. 1%。
【文章來源】:塑料. 2020,49(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
未改性EG與改性EG的SEM對比圖
圖2是膨脹體積為20 m L/g的EG經聚丙烯酸酯改性前后的紅外光譜圖。由圖可知,改性后的EG出現(xiàn)了新的官能團,原有特征峰的強度發(fā)生了變化。改性后的EG在1 130、1 573、1 630、1 723、2 370、3 420 cm-1處均存在特征吸收峰。1 130cm-1處的特征峰應為C—O—C的伸縮振動吸收峰,1 573 cm-1處特征峰為少量不對稱羧酸根的伸縮振動吸收峰,1 723 cm-1處特征峰為丙烯酸酯共聚物C?O的伸縮振動吸收峰。而在1630、3 420、2 370 cm-1處的特征峰與未改性的EG相同,根據以上特征峰可知,聚丙烯酸酯成功地對EG進行了包覆改性。2.3 改性膨脹石墨TG分析
圖3分別是改性EG、石墨和EG的TG曲線。由圖3可知,在高溫條件下,改性后的EG與石墨和未改性EG的質量損失相比,顯著增加。石墨和未改性EG在高溫條件下的質量損失較少,約為6%。這主要是由一些小分子物質的分解導致的。改性EG出現(xiàn)了3段分解,其質量損失高達10%。分析認為,第1段的熱失重主要是由于,在加熱過程中,試樣中的水分和一些低分子物質發(fā)生分解,第2段為改性EG所吸附的物質和一些含氧官能團的受熱分解,第3段的分解溫度大約從600℃開始,根據聚丙烯酸酯在600℃時的熱裂解結構特征[16],可確定此階段是由聚丙烯酸酯大分子鏈的降解所致,并且可斷定,不同質量的聚丙烯酸酯對EG進行包覆改性,隨著聚丙烯酸酯用量的增加,改性EG的熱失重會增加。2.4 改性膨脹石墨對PA66復合材料力學性能的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]異氰酸酯功能化碳納米管/熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的制備及流變性能[J]. 白靜靜,蘇會博,劉志偉. 材料導報. 2018(24)
[2]鱗片石墨填充PA66導熱復合材料的性能[J]. 黃自華,陳潛,楊旖莎,李篤信. 塑料. 2018(01)
[3]改性膨脹石墨對硬質聚氨酯燃燒性能的影響[J]. 陳順,高明,王昊,王彥霞. 華北科技學院學報. 2017(04)
[4]多孔介質的相變和熱化學儲熱性能[J]. 趙長穎,潘智豪,王倩,徐治國. 科學通報. 2016(17)
[5]石墨烯/尼龍66導電納米復合材料的制備與性能研究[J]. 王宇遙,劉暢,楊麗龍,翟春熙,劉申,宮克難,王貴賓. 化工新型材料. 2015(03)
[6]膨脹石墨基復合相變儲能材料的研究進展[J]. 王淑萍,徐濤,高學農,方曉明,汪雙鳳,張正國. 儲能科學與技術. 2014(03)
[7]聚丙烯酸酯改性石墨及其對天然橡膠導熱性能的影響[J]. 何燕,閆海泉,張江輝,馬連湘. 合成橡膠工業(yè). 2012(04)
[8]膨脹石墨的制備和影響其膨脹體積的因素[J]. 路陽,彭國偉,王智平,王克振,田禾青. 材料導報. 2011(24)
[9]聚丙烯酸酯接枝炭黑的合成、表征及其應用[J]. 李瑋,謝志明,李卓美. 功能高分子學報. 1999(03)
本文編號:3261107
【文章來源】:塑料. 2020,49(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
未改性EG與改性EG的SEM對比圖
圖2是膨脹體積為20 m L/g的EG經聚丙烯酸酯改性前后的紅外光譜圖。由圖可知,改性后的EG出現(xiàn)了新的官能團,原有特征峰的強度發(fā)生了變化。改性后的EG在1 130、1 573、1 630、1 723、2 370、3 420 cm-1處均存在特征吸收峰。1 130cm-1處的特征峰應為C—O—C的伸縮振動吸收峰,1 573 cm-1處特征峰為少量不對稱羧酸根的伸縮振動吸收峰,1 723 cm-1處特征峰為丙烯酸酯共聚物C?O的伸縮振動吸收峰。而在1630、3 420、2 370 cm-1處的特征峰與未改性的EG相同,根據以上特征峰可知,聚丙烯酸酯成功地對EG進行了包覆改性。2.3 改性膨脹石墨TG分析
圖3分別是改性EG、石墨和EG的TG曲線。由圖3可知,在高溫條件下,改性后的EG與石墨和未改性EG的質量損失相比,顯著增加。石墨和未改性EG在高溫條件下的質量損失較少,約為6%。這主要是由一些小分子物質的分解導致的。改性EG出現(xiàn)了3段分解,其質量損失高達10%。分析認為,第1段的熱失重主要是由于,在加熱過程中,試樣中的水分和一些低分子物質發(fā)生分解,第2段為改性EG所吸附的物質和一些含氧官能團的受熱分解,第3段的分解溫度大約從600℃開始,根據聚丙烯酸酯在600℃時的熱裂解結構特征[16],可確定此階段是由聚丙烯酸酯大分子鏈的降解所致,并且可斷定,不同質量的聚丙烯酸酯對EG進行包覆改性,隨著聚丙烯酸酯用量的增加,改性EG的熱失重會增加。2.4 改性膨脹石墨對PA66復合材料力學性能的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]異氰酸酯功能化碳納米管/熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的制備及流變性能[J]. 白靜靜,蘇會博,劉志偉. 材料導報. 2018(24)
[2]鱗片石墨填充PA66導熱復合材料的性能[J]. 黃自華,陳潛,楊旖莎,李篤信. 塑料. 2018(01)
[3]改性膨脹石墨對硬質聚氨酯燃燒性能的影響[J]. 陳順,高明,王昊,王彥霞. 華北科技學院學報. 2017(04)
[4]多孔介質的相變和熱化學儲熱性能[J]. 趙長穎,潘智豪,王倩,徐治國. 科學通報. 2016(17)
[5]石墨烯/尼龍66導電納米復合材料的制備與性能研究[J]. 王宇遙,劉暢,楊麗龍,翟春熙,劉申,宮克難,王貴賓. 化工新型材料. 2015(03)
[6]膨脹石墨基復合相變儲能材料的研究進展[J]. 王淑萍,徐濤,高學農,方曉明,汪雙鳳,張正國. 儲能科學與技術. 2014(03)
[7]聚丙烯酸酯改性石墨及其對天然橡膠導熱性能的影響[J]. 何燕,閆海泉,張江輝,馬連湘. 合成橡膠工業(yè). 2012(04)
[8]膨脹石墨的制備和影響其膨脹體積的因素[J]. 路陽,彭國偉,王智平,王克振,田禾青. 材料導報. 2011(24)
[9]聚丙烯酸酯接枝炭黑的合成、表征及其應用[J]. 李瑋,謝志明,李卓美. 功能高分子學報. 1999(03)
本文編號:3261107
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