伊利石對(duì)聚丙烯、聚偏氟乙烯熔體結(jié)晶的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-09 06:38
本文分別通過(guò)熔融和溶液共混制備了全同聚丙烯(iPP)/伊利石(illite)和聚偏氟乙烯(PVDF)/illite納米復(fù)合材料,利用差示掃描量熱法(DSC)、偏光顯微鏡(POM)、透射電子顯微鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)、X射線光電子能譜(XPS)、廣角X射線衍射(WAXD)以及紅外光譜技術(shù)(IR)等跟蹤研究了不同復(fù)合體系的結(jié)晶行為與結(jié)晶形態(tài)結(jié)構(gòu),探索了不同結(jié)構(gòu)對(duì)納米復(fù)合材料結(jié)晶及力學(xué)性能的影響。主要結(jié)果如下:1,對(duì)iPP/illite復(fù)合體系研究發(fā)現(xiàn),illite是α相iPP的有效成核劑,促進(jìn)了 α-iPP結(jié)晶。隨illite添加含量增加,iPP的結(jié)晶速率加快,球晶尺寸減小,結(jié)晶度增加。僅添加1 wt%illite時(shí),iPP的結(jié)晶度從33%增加到50%。結(jié)晶度的提高改善了 iPP的力學(xué)性能,添加1wt%的illite導(dǎo)致iPP的模量從1.4 GPa增至1.9 GPa,拉伸強(qiáng)度從30.5 MPa增至37.1 MPa。并揭示了 illite對(duì)iPP的結(jié)晶和力學(xué)性能的影響取決于illite的含量以及其在iPP基質(zhì)中的分散程度。2,通過(guò)庚二酸鈣(CaHA)修飾illite(CaHA-...
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-4平行片層(上圖)、球相(中間圖)和垂直片層(下圖)的供、受體相密度分布以及不同??-???
?第一章緒論???PVCNF?HJm??c—?/?_?一??Isstcnoisl?sujiport?/??i?pj?/?p??Steel?t?ise??圖1-2用于批量單軸拉伸過(guò)程的設(shè)備示意圖(整個(gè)組件處于烤箱中)[1G]??Figure?1-2?Schematic?view?of?apparatus?used?for?batch-wise?uniaxial?stretching?process?(the?whole??assembly?was?located?in?an?oven)[10]??Qa-phase??□?p?plvise?Growth?of?{^rystaHiue?front?after?Hie?indusien?of?a-?phas???d?MaUK?h\{?l?\?〇??Free?gr?fH?<h?of?a-?and?p-?crj^tal?fronts?in?tlie?early?slage?of?cr>stai。椋幔澹幔簦椋铮??圖1-3?iPP晶體沿N,?N’-二環(huán)己基-2,?6-萘二甲酰胺(NJS)表面生長(zhǎng)導(dǎo)致生成混合晶型的機(jī)理模??型[17]??Figure?1-3?Model?for?the?mechanism?of?crystal?growth?on?the?surface?of?iPP?on?the?surface?of?NJS??leading?to?the?formation?of?a?mixed?polymorphic?composition?[17]??10????,?r???????腳|二?;⑷uh—??—-P?ck????—PerpencMcu
?第一章緒論???illite層間,因此相比于蒙脫土類(lèi)層間的Mg2+、Na+,K+不易發(fā)生層間陽(yáng)離子交換,??illite的陽(yáng)尚子交換容量約為20—30?meq/100?g。??綠泥石為2:1:1或2:2型粘土,其陽(yáng)離子填充的中間層由(Mg2+,Fe3+)(OH)6組成。??由于(Mg2'?Fe3+)(OH)6單元與水鎂石(Mg(OH)2)結(jié)構(gòu)相似,所以綠泥石結(jié)構(gòu)如圖1-??5d所示,為-T-O-T-水鎂石-T-0-T-水鎂石結(jié)構(gòu)[22]。??⑷?(b)丨^??^?二?廣圓??,二:??(c)?一^(d)????2?:?:?!??圖1-5?(a)高嶺土、(b)蒙脫土類(lèi)、(c)伊利石和(d)綠泥石的結(jié)構(gòu)示意圖[22,27]??Figure?1-5?The?structure?of?(a)?kaolinite,?(b)?smectites,?(c)?illite?and?(d)?chlorite[?22,27]??1.2.2層狀粘土的改性原因和方法??層狀粘土改性的原因主要如下:一方面,層狀粘土各個(gè)片層間通過(guò)共價(jià)鍵相連,??傾向于形成層與層、面對(duì)面堆疊,導(dǎo)致在納米復(fù)合材料中,粘土片層在聚合物基質(zhì)中??發(fā)生聚集,降低了粘土的納米特性[28]。另一方面,親水性粘土和疏水性聚合物的不相??容性進(jìn)一步阻礙了粘土片層均勻分散到聚合物基體中,導(dǎo)致不能形成插層效果良好的??納米復(fù)合材料。由于粘土的納米結(jié)構(gòu)在聚合物基質(zhì)中的均勻分散對(duì)改善聚合物材料的??各項(xiàng)性能具有至關(guān)重要的作用,因此,在聚合物納米復(fù)合材料的制備和研宄中,粘土??改性是非常重要的一步[25,29_32]。??粘土改性主要基于兩種方法:物理吸附法和化學(xué)改性法。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Enhanced αγ′ Transition of Poly(vinylidene fluoride) by Step Crystallization and Subsequent Annealing[J]. Yi-Ran Zheng,Jie Zhang,Xiao-Li Sun,Hui-Hui Li,Zhong-Jie Ren,Shou-Ke Yan. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(05)
[2]β成核劑含量對(duì)等規(guī)聚丙烯性能的影響[J]. 趙娟,張?jiān)?韓光亭. 合成材料老化與應(yīng)用. 2014(01)
[3]EFFECT OF POLY(BUTYLENE SUCCINATE) ON THE MORPHOLOGY EVOLUTION OF POLY(VINYLIDENE FLUORIDE) IN THEIR BLENDS[J]. 李慧慧. Chinese Journal of Polymer Science. 2012(02)
本文編號(hào):3425838
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【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)
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【部分圖文】:
圖1-4平行片層(上圖)、球相(中間圖)和垂直片層(下圖)的供、受體相密度分布以及不同??-???
?第一章緒論???PVCNF?HJm??c—?/?_?一??Isstcnoisl?sujiport?/??i?pj?/?p??Steel?t?ise??圖1-2用于批量單軸拉伸過(guò)程的設(shè)備示意圖(整個(gè)組件處于烤箱中)[1G]??Figure?1-2?Schematic?view?of?apparatus?used?for?batch-wise?uniaxial?stretching?process?(the?whole??assembly?was?located?in?an?oven)[10]??Qa-phase??□?p?plvise?Growth?of?{^rystaHiue?front?after?Hie?indusien?of?a-?phas???d?MaUK?h\{?l?\?〇??Free?gr?fH?<h?of?a-?and?p-?crj^tal?fronts?in?tlie?early?slage?of?cr>stai。椋幔澹幔簦椋铮??圖1-3?iPP晶體沿N,?N’-二環(huán)己基-2,?6-萘二甲酰胺(NJS)表面生長(zhǎng)導(dǎo)致生成混合晶型的機(jī)理模??型[17]??Figure?1-3?Model?for?the?mechanism?of?crystal?growth?on?the?surface?of?iPP?on?the?surface?of?NJS??leading?to?the?formation?of?a?mixed?polymorphic?composition?[17]??10????,?r???????腳|二?;⑷uh—??—-P?ck????—PerpencMcu
?第一章緒論???illite層間,因此相比于蒙脫土類(lèi)層間的Mg2+、Na+,K+不易發(fā)生層間陽(yáng)離子交換,??illite的陽(yáng)尚子交換容量約為20—30?meq/100?g。??綠泥石為2:1:1或2:2型粘土,其陽(yáng)離子填充的中間層由(Mg2+,Fe3+)(OH)6組成。??由于(Mg2'?Fe3+)(OH)6單元與水鎂石(Mg(OH)2)結(jié)構(gòu)相似,所以綠泥石結(jié)構(gòu)如圖1-??5d所示,為-T-O-T-水鎂石-T-0-T-水鎂石結(jié)構(gòu)[22]。??⑷?(b)丨^??^?二?廣圓??,二:??(c)?一^(d)????2?:?:?!??圖1-5?(a)高嶺土、(b)蒙脫土類(lèi)、(c)伊利石和(d)綠泥石的結(jié)構(gòu)示意圖[22,27]??Figure?1-5?The?structure?of?(a)?kaolinite,?(b)?smectites,?(c)?illite?and?(d)?chlorite[?22,27]??1.2.2層狀粘土的改性原因和方法??層狀粘土改性的原因主要如下:一方面,層狀粘土各個(gè)片層間通過(guò)共價(jià)鍵相連,??傾向于形成層與層、面對(duì)面堆疊,導(dǎo)致在納米復(fù)合材料中,粘土片層在聚合物基質(zhì)中??發(fā)生聚集,降低了粘土的納米特性[28]。另一方面,親水性粘土和疏水性聚合物的不相??容性進(jìn)一步阻礙了粘土片層均勻分散到聚合物基體中,導(dǎo)致不能形成插層效果良好的??納米復(fù)合材料。由于粘土的納米結(jié)構(gòu)在聚合物基質(zhì)中的均勻分散對(duì)改善聚合物材料的??各項(xiàng)性能具有至關(guān)重要的作用,因此,在聚合物納米復(fù)合材料的制備和研宄中,粘土??改性是非常重要的一步[25,29_32]。??粘土改性主要基于兩種方法:物理吸附法和化學(xué)改性法。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Enhanced αγ′ Transition of Poly(vinylidene fluoride) by Step Crystallization and Subsequent Annealing[J]. Yi-Ran Zheng,Jie Zhang,Xiao-Li Sun,Hui-Hui Li,Zhong-Jie Ren,Shou-Ke Yan. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(05)
[2]β成核劑含量對(duì)等規(guī)聚丙烯性能的影響[J]. 趙娟,張?jiān)?韓光亭. 合成材料老化與應(yīng)用. 2014(01)
[3]EFFECT OF POLY(BUTYLENE SUCCINATE) ON THE MORPHOLOGY EVOLUTION OF POLY(VINYLIDENE FLUORIDE) IN THEIR BLENDS[J]. 李慧慧. Chinese Journal of Polymer Science. 2012(02)
本文編號(hào):3425838
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