聚乙烯基微胶囊复合材料的制备及性能

发布时间：2019-10-17 15:08

【摘要】：通过界面缩聚法制备了以硬脂酸丁酯为芯材,三聚氰胺甲醛为壁材的微胶囊,将其作为添加剂加入聚乙烯基体中,制备得到聚乙烯基微胶囊复合材料.考察了微胶囊的添加对复合材料的力学性能、摩擦系数的影响,实验结果表明,随着硬脂酸丁酯微胶囊的质量分数逐步增大,复合材料的韧性提高、强度下降,减摩性能提高.
【图文】：

分散性良好．ＳＥＭ照片说明：所制备的微胶囊壁材强度足够强，即便在聚乙烯树脂的加工工艺条件下，施加了外力场（１８０℃剪切力），仍能够保持微胶囊壁材完整，芯材不会释放；同时由于三聚氰胺甲醛树脂与聚乙烯基体的分子结构的巨大差异，因而在ＳＥＭ照片中可以观察到明显的球形微胶囊相界面．图１微胶囊和复合材料表面形貌Ｆｉｇ．１Ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅａｎｄｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ２．２拉伸性能分析２．２．１断裂伸长率由图２可见，随着微胶囊质量分数的增加，复合材料的断裂伸长率越来越大，当微胶囊的质量分数达到１５％时，复合材料的断裂伸长率达到最大值，继续增加微胶囊质量分数，复合材料断裂伸长率急剧下降．复合材料的断裂伸长率先增加后减小的原因，是微胶囊的芯材硬脂酸丁酯可以作为硝酸纤维素、乙基纤维素加工的增塑剂，因而在拉伸过程中随着微胶囊的破裂释放出硬脂酸丁酯可以起到对聚乙烯大分子链的增塑作用，因而少量的微胶囊可以起到增韧的效果，但是当微胶囊的量达到一定程度后，可能是因为微胶囊在基体中的分散性逐渐变差，致使复合材料的内部容易产生应力集中现象，影响了材料的断裂行为．图２断裂伸长率与微胶囊质量分数的关系Ｆｉｇ．２Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｔｏｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ２．２．２拉伸强度与拉伸模量图３是复合材料拉伸强度、拉伸模量与微胶囊质量分数的关系图，复合材料的拉伸强度随着微胶囊质量分数的增加而下降．纯聚乙烯的拉伸强度为２５．８４ＭＰａ，，添加２０％微胶囊的复合材料

分散性良好．ＳＥＭ照片说明：所制备的微胶囊壁材强度足够强，即便在聚乙烯树脂的加工工艺条件下，施加了外力场（１８０℃剪切力），仍能够保持微胶囊壁材完整，芯材不会释放；同时由于三聚氰胺甲醛树脂与聚乙烯基体的分子结构的巨大差异，因而在ＳＥＭ照片中可以观察到明显的球形微胶囊相界面．图１微胶囊和复合材料表面形貌Ｆｉｇ．１Ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅａｎｄｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ２．２拉伸性能分析２．２．１断裂伸长率由图２可见，随着微胶囊质量分数的增加，复合材料的断裂伸长率越来越大，当微胶囊的质量分数达到１５％时，复合材料的断裂伸长率达到最大值，继续增加微胶囊质量分数，复合材料断裂伸长率急剧下降．复合材料的断裂伸长率先增加后减小的原因，是微胶囊的芯材硬脂酸丁酯可以作为硝酸纤维素、乙基纤维素加工的增塑剂，因而在拉伸过程中随着微胶囊的破裂释放出硬脂酸丁酯可以起到对聚乙烯大分子链的增塑作用，因而少量的微胶囊可以起到增韧的效果，但是当微胶囊的量达到一定程度后，可能是因为微胶囊在基体中的分散性逐渐变差，致使复合材料的内部容易产生应力集中现象，影响了材料的断裂行为．图２断裂伸长率与微胶囊质量分数的关系Ｆｉｇ．２Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｔｏｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ２．２．２拉伸强度与拉伸模量图３是复合材料拉伸强度、拉伸模量与微胶囊质量分数的关系图，复合材料的拉伸强度随着微胶囊质量分数的增加而下降．纯聚乙烯的拉伸强度为２５．８４ＭＰａ，添加２０％微胶囊的复合材料
【作者单位】： 兰州理工大学石油化工学院;
【基金】：国家自然科学基金(51465036) 甘肃省青年基金(1506RJYA089)
【分类号】：TB33

【参考文献】

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本文编号：2550615