【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,透明高分子材料已在眾多領(lǐng)域取代了傳統(tǒng)的無機(jī)透明材料。然而透明高分子材料仍然存在耐熱性較低、不抗靜電、表面硬度低、折射率較低等問題,因此功能性透明高分子材料的研究受到廣泛關(guān)注。本文使用三正丁基辛基膦雙三氟甲烷磺酰亞胺鹽(TBOP-TFSI)和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(Li-TFSI)對(duì)兩種典型的透明高分子材料(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA和聚碳酸酯PC)進(jìn)行抗靜電性能的改性,并與聚乙二醇(PEG)、油酸聚乙二醇酯(PEGMO)復(fù)合,制備了一系列兼具高透明性及抗靜電性的高分子材料。同時(shí)研究了Li-TFSI對(duì)PMMA/PC不相容共混體系在相容性、透明性、抗靜電性能等的影響,成功制備了光學(xué)透明的PMMA/PC共混材料。主要工作內(nèi)容如下:(1)PMMA/有機(jī)鹽透明復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能的研究通過簡單熔融加工的方法,將TBOP-TFSI及Li-TFSI分別與PMMA進(jìn)行復(fù)合,得到了高透光率的PMMA/TBOP-TFSI和PMMA/Li-TFSI透明復(fù)合材料,研究了有機(jī)鹽對(duì)材料的相容性、透明性、抗靜電性、熱性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,有機(jī)鹽與PMMA具有良好的相容性,材料的透光率達(dá)到92%以上,霧度低于5%。但由于過好的相容性,有機(jī)鹽的陰陽離子被基體限定無法自由移動(dòng),材料并無抗靜電性。(2)PC/有機(jī)鹽復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能的研究將PC分別與兩種有機(jī)鹽熔融復(fù)合,得到了PC/TBOP-TFSI和PC/Li-TFSI復(fù)合材料。結(jié)果表明,PC與TBOP-TFSI相容性較差,透光率隨TBOP-TFSI的加入而下降,添加量超過2%后會(huì)從材料中析出。同時(shí)由于相容性較差,使有機(jī)鹽的陰陽離子在基體中自由移動(dòng),形成連續(xù)的導(dǎo)電通路,材料具有較好的抗靜電效果,表面電阻低于10~(12)Ω/sq。PC與Li-TFSI熱力學(xué)相容,復(fù)合材料透光率在90%以上,霧度低于2%,但材料無抗靜電性能。在此基礎(chǔ)上,將兩種有機(jī)鹽進(jìn)行復(fù)配,通過調(diào)控有機(jī)鹽的含量及復(fù)配比例,制備出了兼具高透光率和抗靜電性的PC/(TBOP-Li)透明復(fù)合材料。(3)PEG、PEGMO對(duì)PC/TBOP-TFSI復(fù)合材料的抗靜電性和光學(xué)性能的影響將PEG、PEGMO作為抗靜電劑加入PC/TBOP-TFSI復(fù)合材料,研究PEG、PEGMO和TBOP-TFSI的協(xié)同抗靜電效果,得到具有永久抗靜電性的PC/TBOP/PEG、PC/TBOP/PEGMO透明復(fù)合材料。PEG、PEGMO改善了TBOP-TFSI在PC基體中的分散,使TBOP-TFSI相區(qū)減小,材料具有良好的透明性。因?yàn)門BOP-TFSI與PC相容性較差,有機(jī)鹽易析出使抗靜電效果變差,加入PEG、PEGMO后,其親水基與空氣中水分子結(jié)合在材料表面形成一層水膜,親油基與PC中的有機(jī)鹽相親,使材料不受周圍環(huán)境濕度影響,材料具有永久抗靜電性能。(4)PMMA/PC透明共混復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能的研究Li-TFSI與PMMA和PC都為熱力學(xué)相容體系,將Li-TFSI加入PMMA/PC(80/20)不相容共混物中,成功制備了PMMA/PC光學(xué)透明復(fù)合材料。通過SEM的表征,加入0.75wt%的Li-TFSI后,復(fù)合材料中PC的相區(qū)尺寸低于可見光波長范圍,PC與PMMA相容性變好,使材料具有較好的光學(xué)性能(透光率90%,霧度=5.5%,折射率=1.5102)。
【學(xué)位授予單位】：杭州師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ317
【圖文】：

士學(xué)位論文 有機(jī)鹽對(duì)透明高分子材料結(jié)構(gòu)高分子材料產(chǎn)生及危害電的產(chǎn)生的根本原因來自于“靜電”，靜電可以理解為靜止時(shí)兩個(gè)物理狀態(tài)不同的物體相互接觸或者摩擦而產(chǎn)生的物質(zhì)，也可以是不同的物質(zhì)。當(dāng)兩個(gè)物體接觸時(shí)，一會(huì)與另一個(gè)表面上的電荷發(fā)生再分配，將物體分離后帶有與接觸前相比過量的正電荷或者負(fù)電荷，若在這使物體的表面達(dá)到電中性，則這些電荷就會(huì)逐漸聚集如圖 1.1，為接觸起電電荷轉(zhuǎn)移的示意圖。

圖 1.1 接觸起電Figure 1.1 Contact electrification.電現(xiàn)象十分普遍，高分子材料在日常的生產(chǎn)、加工和應(yīng)用中，不可避免他材料、器件相互摩擦。就一般人們所使用的高分子材料而言，表面電很高，約為 1014~1018Ω/sq，其中，聚烯烴材料更是因?yàn)榉菢O性的結(jié)構(gòu)使型的絕緣材料，該材料表面一旦帶上靜電，就會(huì)由于高絕緣性而導(dǎo)致積無法泄露，隨著時(shí)間的延長，電荷越積越多，從而影響生活和生產(chǎn)過程14]。如圖 1.2 為常用高聚物的摩擦起電順序[15]，聚合物在此順序間相差擦起電后產(chǎn)生的靜電荷數(shù)量越多。

和生產(chǎn)更是一個(gè)不利因素。靜電的危害通�？梢曰蚺懦饨o生活和生產(chǎn)中帶來的不便，比如在冬天穿脫時(shí)容易起靜電造成電擊等不適感；油墨或染致在材料表面附著不均，影響產(chǎn)品的效果和質(zhì)量，當(dāng)靜電荷積累到一定程度時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電放電，放電會(huì)引起設(shè)備故障，造成電磁干擾，在一瞬間設(shè)備中的精密元件和電路板，使元件加速老化，發(fā)生在易燃液體的輸送管道、粉塵較多的生產(chǎn)車起火災(zāi)甚至爆炸，造成嚴(yán)重的損失。料的加工和應(yīng)用方面，消除靜電已經(jīng)變得十分關(guān)進(jìn)行改性的過程中，如何賦予材料抗靜電性已成點(diǎn)問題。子材料的性能要求

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2774930