伊蒙土/超高分子量聚乙烯复合材料的制备、性能及辐照效应研究
发布时间：2021-01-01 21:24
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）由于其优良的性能而广泛应用于各个领域,虽然有众多优势,但也有自身的不足,如抗蠕变性能差,热形变温度低等。伊蒙土（Illite-smectite interstratified clay minerals（ISIC））作为广西优势资源,被称为工业品的长寿剂,具有橡胶补强、油脂润滑、减少机械磨损等功能。因此本文将ISIC应用到超高分子量聚乙烯的改性当中,并研究了 ISIC存在下对UHMWPE辐照过程中热力学以及机械性能的影响,提高复合材料的抗蠕变性能以及摩擦性能。采用有机活化剂对ISIC复合改性,通过多种技术手段研究ISIC改性后的结构变化。结果表明:有机化改性ISIC后其层间距增加。改性后ISIC表面由亲水变为疏水,其在有机试剂中的分散性明显增强。采用熔融共混法制备了ISIC/UHMWPE纳米复合材料,研究了不同添加量下材料的性能变化。研究发现添加1%ISIC其拉伸强度增加12%。添加0.75%ISIC后复合材料的热稳定性提高,耐摩擦性能提高。结晶度提高7.8%。在空气,N2气氛对复合材料进行了辐照。研究发现辐照后其拉伸性能有所降低,...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２蒙脱石晶体结构??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ??
成过程是由双层水蒙皂石脱掉一层水进而演化变成单层水蒙皂石，再由单层水蒙皂石继??续演化变成最终的伊利石，其晶体结构与蒙脱石以及伊利石也有一定的相关性，因此我??们可以从它们的晶体结构来简单的推测。图１－２为蒙脱石的晶体结构图，从图１－２中可??以看出蒙脱石属于２：１型粘土矿物，在其晶体中存在晶格取代，即Ａｌ３＋可以被Ｍｇ２＋、??Ｆｅ２＋、Ｚｎ２＋等离子所取代，而取代的位置主要在Ａ１－０八面体中，由于取代而导致层间产??生过量的负电荷，导致Ｎａ＋或者Ｃａ２＋进入其层间来平衡这些负电荷，因此其层间有可交??换的阳离子。由于其层与层之间主要以引力相对较弱的分子间力为主，属于膨胀性粘土??［８］。图１－３为伊利石的晶体结构，伊利石也同样属于２：１型粘土矿物，其中也存在晶格??取代，取代位置通常在Ｓｉ－０四面体中，由此而产生的负电荷则由Ｋ＋来平衡，其层间引??力也以引力弱的分子间力为主，也属于膨胀性粘土，但因伊利石中的取代位置主要位于??Ｓｉ－０四面体中
Ｃ－Ｈ键被打断，从而产生自由基，自由基与自由基之间相互结合生成更大分子，完成交??联过程，增加分子量。而在交联的过程中同样有降解的发生而使得分子量减小，链的降??解主要是由于氧气的参与而造成的，图１－４为辐照效应示意图。??ＷＷＷ卜??ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ??ｖＡｗ丫??ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ｍ?ＨＨ?ＨＨ：??ＨＨ?ＨＮ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ??也??ＨＨ?ｈ?ＨＨ?ＭＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ??Ｈ．??图１－４?ＵＨＭＷＰＥ的辐照效应??Ｆｉｇ．?１－４?Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ＵＨＭＷＰＥ??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子辐照LDPE/MWCNTs复合材料的熔融与结晶行为[J]. 马国亮,李兴冀,杨剑群,刘超铭,田丰,侯春风. 物理学报. 2016(20)
[2]含有季铵盐的超高分子量聚乙烯纤维对Au（Ⅲ）的吸附效应[J]. 李光珍,高乾宏,胡江涛,李荣,邢哲,吴国忠. 辐射研究与辐射工艺学报. 2016(03)
[3]伊/蒙混层粘土半干法盐酸活化制备活性白土[J]. 陈玲玉,吴炼,黄克磊,童张法,林子珺,韦藤幼. 矿产保护与利用. 2016(02)
[4]γ射线辐照对超高分子量聚乙烯片材机械性能和结晶度的影响[J]. 李建喜,单永东,顾佳. 核技术. 2016(04)
[5]纳米改性增强超高分子量聚乙烯复合材料研究进展[J]. 张恒,王李波,高誉鹏,周爱国. 材料导报. 2016(05)
[6]纳米伊/蒙黏土对水体中重金属的吸附去除效果[J]. 张兰河,苑亚会,颜增光,周友亚,张超艳,黄岩,徐猛. 环境科学研究. 2016(01)
[7]纳米伊/蒙黏土吸附脱除水中Cu2+和Cd2+离子[J]. 袁姗姗,黎振源,潘志东,王燕民. 硅酸盐学报. 2016(01)
[8]超高分子量聚乙烯内衬复合油管制备工艺技术[J]. 高玉森,张爱华,常大胜,马贵全,季峰,季芳,唐国峰,张力勇. 石油矿场机械. 2015(07)
[9]一种硅烷偶联剂的合成及其在白炭黑/天然橡胶复合材料中的应用[J]. 潘其维,王兵兵,周瑛,赵建青. 高分子学报. 2014(02)
[10]两性表面活性剂改性膨润土的制备及其对环丙沙星的吸附性能[J]. 路来福,高芒来,杨森锋,谷峥,刘月宁. 材料研究学报. 2013(06)
硕士论文
[1]纳米伊/蒙粘土的制备及其用于橡胶填料的研究[D]. 邱金勇.华南理工大学 2014
[2]UHMWPE纤维表面改性及复合材料性能研究[D]. 曹涛.青岛大学 2014
[3]PC/UHMWPE共混物的制备及性能研究[D]. 周鹏程.天津科技大学 2014
[4]UHMWPE、HDPE共混改性PA6性能研究[D]. 王营营.南京农业大学 2010
本文编号：2952019
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２蒙脱石晶体结构??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ??
成过程是由双层水蒙皂石脱掉一层水进而演化变成单层水蒙皂石，再由单层水蒙皂石继??续演化变成最终的伊利石，其晶体结构与蒙脱石以及伊利石也有一定的相关性，因此我??们可以从它们的晶体结构来简单的推测。图１－２为蒙脱石的晶体结构图，从图１－２中可??以看出蒙脱石属于２：１型粘土矿物，在其晶体中存在晶格取代，即Ａｌ３＋可以被Ｍｇ２＋、??Ｆｅ２＋、Ｚｎ２＋等离子所取代，而取代的位置主要在Ａ１－０八面体中，由于取代而导致层间产??生过量的负电荷，导致Ｎａ＋或者Ｃａ２＋进入其层间来平衡这些负电荷，因此其层间有可交??换的阳离子。由于其层与层之间主要以引力相对较弱的分子间力为主，属于膨胀性粘土??［８］。图１－３为伊利石的晶体结构，伊利石也同样属于２：１型粘土矿物，其中也存在晶格??取代，取代位置通常在Ｓｉ－０四面体中，由此而产生的负电荷则由Ｋ＋来平衡，其层间引??力也以引力弱的分子间力为主，也属于膨胀性粘土，但因伊利石中的取代位置主要位于??Ｓｉ－０四面体中
Ｃ－Ｈ键被打断，从而产生自由基，自由基与自由基之间相互结合生成更大分子，完成交??联过程，增加分子量。而在交联的过程中同样有降解的发生而使得分子量减小，链的降??解主要是由于氧气的参与而造成的，图１－４为辐照效应示意图。??ＷＷＷ卜??ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ??ｖＡｗ丫??ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ｍ?ＨＨ?ＨＨ：??ＨＨ?ＨＮ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ??也??ＨＨ?ｈ?ＨＨ?ＭＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ?ＨＨ??Ｈ．??图１－４?ＵＨＭＷＰＥ的辐照效应??Ｆｉｇ．?１－４?Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ＵＨＭＷＰＥ??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子辐照LDPE/MWCNTs复合材料的熔融与结晶行为[J]. 马国亮,李兴冀,杨剑群,刘超铭,田丰,侯春风. 物理学报. 2016(20)
[2]含有季铵盐的超高分子量聚乙烯纤维对Au（Ⅲ）的吸附效应[J]. 李光珍,高乾宏,胡江涛,李荣,邢哲,吴国忠. 辐射研究与辐射工艺学报. 2016(03)
[3]伊/蒙混层粘土半干法盐酸活化制备活性白土[J]. 陈玲玉,吴炼,黄克磊,童张法,林子珺,韦藤幼. 矿产保护与利用. 2016(02)
[4]γ射线辐照对超高分子量聚乙烯片材机械性能和结晶度的影响[J]. 李建喜,单永东,顾佳. 核技术. 2016(04)
[5]纳米改性增强超高分子量聚乙烯复合材料研究进展[J]. 张恒,王李波,高誉鹏,周爱国. 材料导报. 2016(05)
[6]纳米伊/蒙黏土对水体中重金属的吸附去除效果[J]. 张兰河,苑亚会,颜增光,周友亚,张超艳,黄岩,徐猛. 环境科学研究. 2016(01)
[7]纳米伊/蒙黏土吸附脱除水中Cu2+和Cd2+离子[J]. 袁姗姗,黎振源,潘志东,王燕民. 硅酸盐学报. 2016(01)
[8]超高分子量聚乙烯内衬复合油管制备工艺技术[J]. 高玉森,张爱华,常大胜,马贵全,季峰,季芳,唐国峰,张力勇. 石油矿场机械. 2015(07)
[9]一种硅烷偶联剂的合成及其在白炭黑/天然橡胶复合材料中的应用[J]. 潘其维,王兵兵,周瑛,赵建青. 高分子学报. 2014(02)
[10]两性表面活性剂改性膨润土的制备及其对环丙沙星的吸附性能[J]. 路来福,高芒来,杨森锋,谷峥,刘月宁. 材料研究学报. 2013(06)
硕士论文
[1]纳米伊/蒙粘土的制备及其用于橡胶填料的研究[D]. 邱金勇.华南理工大学 2014
[2]UHMWPE纤维表面改性及复合材料性能研究[D]. 曹涛.青岛大学 2014
[3]PC/UHMWPE共混物的制备及性能研究[D]. 周鹏程.天津科技大学 2014
[4]UHMWPE、HDPE共混改性PA6性能研究[D]. 王营营.南京农业大学 2010
本文编号：2952019
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2952019.html
