聚丙烯/石墨烯纳米复合材料加工流场-形态-性能关系研究

发布时间：2021-01-10 02:17

　　热塑性塑料由于冲击强度高、耐腐蚀、密度小、而且价格往往比金属材料更低廉等特点,在很多应用场合中具有替代金属的潜力。但是聚合物是电绝缘材料,限制了其在导电材料领域的应用。在聚合物中添加炭黑、石墨等导电填料往往需要很高的含量才能够满足导电性能要求,高填料含量会给复合材料机械性能造成很大的损害。近年来,石墨烯作为导电填料用于制备聚合物基导电复合材料已经成为研究的热点。将石墨烯添加到聚合物中,不可避免的会引起石墨烯片层的折叠、堆积和团聚,这极大地降低了石墨烯这种2D填料的比表面积。本文选用五大通用塑料之一的聚丙烯（PP）与石墨烯微片（GNP）,研究用双螺杆挤出机高速剪切混合GNP和PP基体的方法,能够提高GNP在PP基体中的分散程度。第三章石墨烯微片的片径、含量对复合材料性能的影响为后续两个章节奠定了研究基础。第四、五章节通过研究不同加工流场下,改变复合材料的微观形态,探讨GNP在PP基体中的分散程度对复合材料的导电、导热性能和机械性能的影响。制备多功能、高性能的PP/GNP纳米复合材料,可以用作电磁屏蔽、无线电屏蔽和抗静电干扰材料,在电子元件、航空航天等领域,有十分广阔的应用。具体研究内容如... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 聚合物/石墨烯纳米复合材料的研究进展
        1.2.2 聚合物/石墨烯纳米复合材料的制备
        1.2.3 目前导电导热聚合物研究中存在的问题
        1.2.4 聚合物/石墨烯纳米复合材料潜在应用的展望
    1.3 本章小结
第二章 实验原料与测试表征
    2.1 实验原料
    2.2 实验仪器和测试方法
        2.2.1 试件形貌结构表征
        2.2.2 试件性能表征
第三章 石墨烯微片的片径、含量对复合材料性能的影响
    3.1 石墨烯微片的片径对复合材料性能的影响
        3.1.1 四种片径GNP/PP纳米复合材料的制备
        3.1.2 微观形貌
        3.1.3 X射线衍射测试
        3.1.4 热性能
        3.1.5 电性能
        3.1.6 机械性能
        3.1.7 本节小结
    3.2 石墨烯微片的含量对复合材料性能的影响
        3.2.1 不同含量GNP/PP纳米复合材料的制备
        3.2.2 微观形貌
        3.2.3 X射线衍射测试
        3.2.4 热性能
        3.2.5 电性能
        3.2.6 机械性能
        3.2.7 本节小结
第四章 螺杆构型对PP/GNP纳米复合材料性能的影响
    4.1 螺杆转速对PP10性能的影响
        4.1.1 三种转速下PP10的制备
        4.1.2 PP10的微观形貌
        4.1.3 PP10的X射线衍射测试
        4.1.4 PP10的热性能
        4.1.5 PP10的电性能
        4.1.6 PP10的机械性能
        4.1.7 本节小结
    4.2 螺杆构型对PP/GNP纳米复合材料性能的影响
        4.2.1 不同螺杆构型PP/GNP纳米复合材料的制备
        4.2.2 微观形貌
        4.2.3 热性能
        4.2.4 电性能
        4.2.6 机械性能
        4.2.7 本节小结
第五章 超声振动对PP/GNP纳米复合材料性能的影响
    5.1 试样的制备
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 流变分析
        5.2.2 微观形貌
        5.2.3 X射线衍射测试
        5.2.4 结晶性能
    5.3 本章小结
结论与展望
    1、结论
    2、展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：2967860