【摘要】：聚甲醛(POM)力學(xué)性能優(yōu)異,具有突出的抗動態(tài)疲勞性能、耐磨性、自潤滑性和優(yōu)良的電性能,廣泛應(yīng)用于汽車、機械和電子電器等領(lǐng)域。但其結(jié)晶特性使之只能直接成型薄壁及小尺寸制品,厚壁及大尺寸制件因成型時易出現(xiàn)表面凹陷、翹曲、甚至內(nèi)部空洞等缺陷,無法直接成型,制約制品尺寸及應(yīng)用。其根源在于結(jié)晶迅速、結(jié)晶度高和晶粒粗大等結(jié)晶特性,在成型時協(xié)同調(diào)控結(jié)晶行為使結(jié)晶速率下降滿足快速成型、同時保持高結(jié)晶度并形成細密晶粒以確保制品的高強高剛特性是解決途徑。本課題組采用結(jié)晶生長抑制劑牽制或干擾POM分子鏈有序排列過程、迫使結(jié)晶速率下降以滿足大制件的快速成型,同時運用成核劑降低生長受限環(huán)境中的成核能,提高晶核密度,確保高結(jié)晶度并細化晶粒。基于前期工作,本文研究了MWCNT、MMT和硅藻土(Diatomite)三種成核劑對POM結(jié)晶的影響。實驗研究結(jié)果表明,課題選定的三種成核劑對聚甲醛均具有異相成核的作用,使POM晶核數(shù)目增加、密度增大,球晶更為細密。微觀層面,當三種成核劑用量為各自的最佳用量時,在158~o C下結(jié)晶,對應(yīng)的成核密度分別為83個/mm~2(0.5wt%)、62個/mm~2(2.0wt%)和76個/mm~2(1.5wt%),而純POM此溫度下的成核密度僅為21.6個/mm~2;球晶尺寸上,在156~oC等溫結(jié)晶30min后的球晶尺寸分別為10~15μm、15~20μm和20~30μm,純POM球晶半徑為35~50μm;宏觀層面,當三種成核劑各自為最佳用量時,從DCS曲線可以得對應(yīng)的結(jié)晶焓ΔH_c分別為195.9J/g、192.7J/g和187.5J/g,比純POM都有增加,且MWCNT在結(jié)晶焓方面提高最大;理論層面,當三種成核劑各自為最佳用量時,采用Jeziorny修正理論對添加三種成核劑的POM的非等溫結(jié)晶動力學(xué)進行分析,得到的Avrami指數(shù)n和修正后的結(jié)晶速率常數(shù)K_c均無明顯變化,表明這三種成核劑未改變POM的成核方式和生長機制,仍為為非依熱成核和三維球晶生長機制;采用Hoffman-Lauritzen方程對添加三種成核劑的POM的等溫結(jié)晶動力學(xué)進行分析,得到的鏈折疊端表面自由能σ_e均減小,表明此三種成核劑在最佳用量時對POM球晶生長均表現(xiàn)出促進作用;WAXD分析表明,分別加入MWCNT、硅藻土和MMT三種成核劑的POM均在23.3°、35.0°和48.5°附近處出現(xiàn)衍射峰,與純POM相比衍射峰未發(fā)生偏移,也無新峰出現(xiàn),表明POM的晶型未發(fā)生改變。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ326.51

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王小強;;聚丙烯增剛型成核劑研究與應(yīng)用綜述[J];甘肅石油和化工;2009年02期

2 張志喜;李異凡;李吉春;;聚丙烯成核劑開發(fā)進展綜論[J];甘肅化工;2004年04期

3 張原秀;;無機成核劑對等規(guī)聚丙烯結(jié)晶的影響[J];塑料助劑;2016年06期

4 陸麒成;竇強;;β成核劑粒徑及其分布對等規(guī)聚丙烯性能的影響[J];現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用;2017年02期

5 馬麗;王文燕;金毅;張懷志;;酰胺型β成核劑對聚丙烯性能的影響[J];工業(yè)催化;2017年08期

6 劉抱;張躍飛;江友周;王春堯;;庚二酸鈣/石墨烯復(fù)合成核劑的制備及應(yīng)用研究[J];塑料工業(yè);2016年09期

7 李麗;;聚乳酸有機成核劑研究進展[J];化工技術(shù)與開發(fā);2014年12期

8 馬月博;褚海斌;謝倫嘉;;二元羧酸鹽類聚丙烯β成核劑研究進展[J];中國塑料;2015年02期

9 孫沛昌;;增韌劑及β成核劑對無規(guī)共聚聚丙烯結(jié)構(gòu)與性能的影響[J];化工管理;2015年23期

10 張曉龍;張平生;朱博超;劉小燕;楊春柳;;聚丙烯β成核劑的研究進展[J];合成樹脂及塑料;2015年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 丁會利;張潔;李景宜;;稀土β成核劑對聚丙烯結(jié)晶形貌的影響研究[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

2 李幼辰;郭衛(wèi)紅;;稀土β成核劑對于PPR/POE/nano-CaCO_3復(fù)合體系性能的影響[A];2013年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集——主題N：高分子加工與成型[C];2013年

3 丁會利;陳旭;肖山;聶鑫;張梅;;稀土成核劑改性的無規(guī)共聚聚丙烯抗菌塑料的性能表征[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（下冊）[C];2009年

4 劉思俊;俞煒;周持興;;成核劑對超高分子量聚乙烯微孔膜的影響[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

5 項愛民;王海亮;李巖;田華峰;;成核劑種類和尺寸對聚乙烯醇微孔泡沫泡孔結(jié)構(gòu)影響[A];中國化學(xué)會2017全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會摘要集——主題L：高分子加工[C];2017年

6 孫志強;張涵;龐p，

本文編號：2615220