聚氨酯彈性體兼具橡膠的高彈性和塑料的高強(qiáng)度特性,且產(chǎn)品性能可調(diào)節(jié)范圍大,被廣泛應(yīng)用于核電站、航空航天、核動(dòng)力系統(tǒng)等領(lǐng)域,成為極具發(fā)展前景的材料。面對(duì)γ射線(xiàn)、電子束等高能輻射環(huán)境,材料內(nèi)部分子鏈及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生交聯(lián)、斷裂、重排等變化,并進(jìn)一步引起宏觀(guān)力學(xué)性能的顯著變化。因此,全面地認(rèn)識(shí)聚氨酯彈性體在高能輻射環(huán)境下的輻射損傷行為,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)具有耐輻射特性的聚氨酯彈性體材料具有重要理論和實(shí)踐意義。聚氨酯彈性體的宏觀(guān)力學(xué)性能與其微相分離結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。目前,關(guān)于聚氨酯彈性體輻射損傷行為的研究主要集中在輻解產(chǎn)物及老化機(jī)理、力學(xué)性能等方面的研究,但在輻射導(dǎo)致微相分離結(jié)構(gòu)的演化方面的關(guān)注不夠,無(wú)法從微相分離結(jié)構(gòu)角度闡述宏觀(guān)力學(xué)性能劣化的原因。同時(shí),在提升聚氨酯彈性體的耐輻射性能仍面臨挑戰(zhàn),在耐輻射機(jī)理分析方面也需進(jìn)一步加強(qiáng)。本論文系統(tǒng)地分析了聚氨酯彈性體在高能輻射環(huán)境下的分子鏈松弛行為和微相分離結(jié)構(gòu)演化規(guī)律,并探討了微相分離結(jié)構(gòu)與宏觀(guān)力學(xué)性能的構(gòu)效關(guān)系;在深入認(rèn)識(shí)聚氨酯彈性體輻射損傷的基礎(chǔ)上,通過(guò)引入聚多巴胺、石墨烯等自由基淬滅劑,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了具有耐輻射特性的聚氨酯彈性體材料,并揭示其耐輻射性能提...

【文章頁(yè)數(shù)】：138 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 高分子輻射化學(xué)概述
    1.2 聚氨酯彈性體材料概述
        1.2.1 聚氨酯彈性體微相分離結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
        1.2.2 聚氨酯彈性體微相分離結(jié)構(gòu)表征技術(shù)
    1.3 聚氨酯彈性體輻射損傷行為研究
        1.3.1 高能射線(xiàn)對(duì)聚氨酯彈性體的力學(xué)性能的影響
        1.3.2 高能射線(xiàn)下聚氨酯彈性體的輻解產(chǎn)物及老化機(jī)理研究
        1.3.3 高能射線(xiàn)下聚氨酯彈性體的微相分離結(jié)構(gòu)演化研究
    1.4 耐輻射高分子材料的設(shè)計(jì)及輻射防護(hù)機(jī)理
        1.4.1 耐輻射高分子材料的設(shè)計(jì)方法
        1.4.2 提高石墨烯在聚氨酯彈性體中分散性的方法
    1.5 論文的研究思路
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 聚氨酯彈性體及其復(fù)合材料的制備
        2.1.1 主要原材料
        2.1.2 聚氨酯彈性體的制備
        2.1.3 基于物理共混的聚氨酯彈性體納米復(fù)合材料的制備
        2.1.4 基于原位聚合的石墨烯/聚氨酯彈性體的制備
        2.1.5 聚氨酯彈性體及其納米復(fù)合材料的輻射實(shí)驗(yàn)
    2.2 結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 傅里葉變換紅外光譜
        2.2.2 熱失重分析
        2.2.3 動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析
        2.2.4 掃描電子顯微鏡
        2.2.5 透射電子顯微鏡
        2.2.6 凝膠滲透色譜
        2.2.7 X射線(xiàn)光電子能譜
        2.2.8 電子順磁共振譜
        2.2.9 小角散射技術(shù)
        2.2.10 寬頻介電松弛譜
        2.2.11 拉伸性能測(cè)試
第三章 γ射線(xiàn)作用下聚醚型聚氨酯彈性體的微觀(guān)結(jié)構(gòu)演化及介電松弛行為
    3.1 引言
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 γ射線(xiàn)對(duì)聚醚型聚氨酯彈性體化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.2 γ射線(xiàn)對(duì)聚醚型聚氨酯彈性體分子量及其分布的影響
        3.2.3 γ射線(xiàn)對(duì)聚醚型聚氨酯彈性體分子鏈松弛行為的影響
        3.2.4 γ射線(xiàn)對(duì)聚醚型聚氨酯彈性體微相分離結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.5 γ射線(xiàn)對(duì)聚醚型聚氨酯彈性體力學(xué)性能的影響
    3.3 小結(jié)
第四章 γ射線(xiàn)作用下聚酯型聚氨酯彈性體的微觀(guān)結(jié)構(gòu)演化及介電松弛行為
    4.1 引言
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 γ射線(xiàn)對(duì)聚酯型聚氨酯彈性體化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.2 γ射線(xiàn)對(duì)聚酯型聚氨酯彈性體分子鏈松弛行為的影響
        4.2.3 γ射線(xiàn)對(duì)聚酯型聚氨酯彈性體微相分離結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.4 γ射線(xiàn)對(duì)聚酯型聚氨酯彈性體力學(xué)性能的影響
    4.3 小結(jié)
第五章 聚多巴胺/聚氨酯納米復(fù)合材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)演化及耐輻射性能研究
    5.1 引言
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 聚多巴胺納米顆粒的制備
        5.2.2 γ射線(xiàn)對(duì)聚多巴胺/聚氨酯彈性體化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
        5.2.3 γ射線(xiàn)對(duì)PDA/PU復(fù)合材料分子量及其分布的影響
        5.2.4 γ射線(xiàn)對(duì)PDA/PU復(fù)合材料分子鏈松弛行為的影響
        5.2.5 γ射線(xiàn)對(duì)PDA/PU復(fù)合材料微相分離結(jié)構(gòu)的影響
        5.2.6 γ射線(xiàn)對(duì)PDA/PU復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        5.2.7 PDA/PU復(fù)合材料耐輻射機(jī)理分析
    5.3 小結(jié)
第六章 基于物理共混法的石墨烯/聚氨酯納米復(fù)合材料輻射損傷行為
    6.1 引言
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 聚多巴胺修飾石墨烯納米片的制備及生長(zhǎng)規(guī)律研究
        6.2.2 聚多巴胺包覆石墨烯納米片(PDA-GNP)結(jié)構(gòu)表征
        6.2.3 γ射線(xiàn)對(duì)石墨烯/聚氨酯彈性體分子量的影響
        6.2.4 γ射線(xiàn)對(duì)石墨烯/聚氨酯納米復(fù)合材料介電松馳行為的影響
        6.2.5 γ射線(xiàn)對(duì)石墨烯/聚氨酯復(fù)合材料微相分離結(jié)構(gòu)
        6.2.6 γ射線(xiàn)對(duì)石墨烯/聚氨酯復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        6.2.7 石墨烯/聚氨酯復(fù)合材料耐輻射機(jī)理分析
    6.3 小結(jié)
第七章 高強(qiáng)高韌型石墨烯/聚氨酯納米復(fù)合材料的制備及輻射損傷研究
    7.1 引言
    7.2 結(jié)果與討論
        7.2.1 石墨烯/聚氨酯納米復(fù)合材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)表征
        7.2.2 石墨烯/聚氨酯納米復(fù)合材料的熱性能表征
        7.2.3 石墨烯/聚氨酯納米復(fù)合材料的微觀(guān)形貌表征
        7.2.4 石墨烯/聚氨酯納米復(fù)合材料的微相分離結(jié)構(gòu)表征
        7.2.5 石墨烯/聚氨酯納米復(fù)合材料的力學(xué)性能表征
        7.2.6 γ射線(xiàn)對(duì)石墨烯/聚氨酯納米復(fù)合材料的力學(xué)性能的影響
    7.3 小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 總結(jié)
    8.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：4032036