聚ε-己内酯/二氧化硅纳米复合材料的制备与性能研究
发布时间：2021-02-02 12:35
采用熔融共混法制备了聚ε-己内酯（PCL）/二氧化硅（SiO2）纳米复合材料,研究了SiO2含量对复合材料微观形貌、流变行为、静态和动态力学性能以及生物降解性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,随着SiO2含量的增加,PCL/SiO2纳米复合材料中细小的第二相粒子的含量逐渐增多,且当SiO2含量超过3%（质量分数,下同）时,第二相粒子的团聚现象较为显著;随着复合材料中SiO2含量的增加和温度的升高,PCL/SiO2纳米复合材料基体的线性黏弹区有所减小;PCL/SiO2纳米复合材料的流变逾渗阈值在7%9%之间;SiO2含量从0增加至9%时,复合材料的拉伸强度和弹性模量均呈现先增加后降低的趋势,当SiO2含量为3%时复合材料的拉伸强度达到最大值,当SiO2含量为7%时弹性模量达到最大值;随着SiO2含量的...
【文章来源】：中国塑料. 2017,31(06)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．１ＳＥＭｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ（ａ）
２０１７年６月中国塑料·６７·（ａ）ＰＣＬ０（ｂ）ＰＣＬ１（ｃ）ＰＣＬ３（ｄ）ＰＣＬ５（ｅ）ＰＣＬ７（ｆ）ＰＣＬ９图１ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．１ＳＥＭｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ样品：■—ＰＣＬ０●—ＰＣＬ１▲—ＰＣＬ３?—ＰＣＬ５?—ＰＣＬ７?—ＰＣＬ９温度／℃：（ａ）８０（ｂ）１２０图２ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的动态储能模量随着应变的变化曲线Ｆｉｇ．２ＤｙｎａｍｉｃｓｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｇａｉｎｓｔｓｔｒａｉｎ温度／℃：■—８０●—１２０图３ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的储能模量随ＳｉＯ２含量的变化曲线Ｆｉｇ．３ＳｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｇａｉｎｓｔＳｉＯ２ｃｏｎｔｅｎｔ黏土复合材料和ＰＣＬ／碳纳米管复合材料的流变逾渗阈值（前者为３％，后者为２％～３％）［５］，本文所制备的ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的流变逾渗阈值要高得多，这可能是由于复合材料中分散在聚合物基体中的纳米粒子的尺寸差异而引起界面交互作用不同所致。２．３静态力学分析对ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的静态力学性能进行测试，图４中分别列出了ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的拉伸强度和弹性模量实测值和计算值随着ＳｉＯ２含量变化的曲线。拉伸强度的计算采用ＮｉＣｏｌａｉｓ－Ｎａｒｋｉｓ方程
复合材料的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．１ＳＥＭｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ样品：■—ＰＣＬ０●—ＰＣＬ１▲—ＰＣＬ３?—ＰＣＬ５?—ＰＣＬ７?—ＰＣＬ９温度／℃：（ａ）８０（ｂ）１２０图２ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的动态储能模量随着应变的变化曲线Ｆｉｇ．２ＤｙｎａｍｉｃｓｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｇａｉｎｓｔｓｔｒａｉｎ温度／℃：■—８０●—１２０图３ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的储能模量随ＳｉＯ２含量的变化曲线Ｆｉｇ．３ＳｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｇａｉｎｓｔＳｉＯ２ｃｏｎｔｅｎｔ黏土复合材料和ＰＣＬ／碳纳米管复合材料的流变逾渗阈值（前者为３％，后者为２％～３％）［５］，本文所制备的ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的流变逾渗阈值要高得多，这可能是由于复合材料中分散在聚合物基体中的纳米粒子的尺寸差异而引起界面交互作用不同所致。２．３静态力学分析对ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的静态力学性能进行测试，图４中分别列出了ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的拉伸强度和弹性模量实测值和计算值随着ＳｉＯ２含量变化的曲线。拉伸强度的计算采用ＮｉＣｏｌａｉｓ－Ｎａｒｋｉｓ方程［式（１）］进行［６］。δｙｃ＝δｙｍ（１－１．２１φ２／３ｆ）（１）式中δｙｃ———复合材料的拉伸强度，ＭＰａ
本文编号：3014706
【文章来源】：中国塑料. 2017,31(06)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．１ＳＥＭｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ（ａ）
２０１７年６月中国塑料·６７·（ａ）ＰＣＬ０（ｂ）ＰＣＬ１（ｃ）ＰＣＬ３（ｄ）ＰＣＬ５（ｅ）ＰＣＬ７（ｆ）ＰＣＬ９图１ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．１ＳＥＭｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ样品：■—ＰＣＬ０●—ＰＣＬ１▲—ＰＣＬ３?—ＰＣＬ５?—ＰＣＬ７?—ＰＣＬ９温度／℃：（ａ）８０（ｂ）１２０图２ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的动态储能模量随着应变的变化曲线Ｆｉｇ．２ＤｙｎａｍｉｃｓｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｇａｉｎｓｔｓｔｒａｉｎ温度／℃：■—８０●—１２０图３ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的储能模量随ＳｉＯ２含量的变化曲线Ｆｉｇ．３ＳｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｇａｉｎｓｔＳｉＯ２ｃｏｎｔｅｎｔ黏土复合材料和ＰＣＬ／碳纳米管复合材料的流变逾渗阈值（前者为３％，后者为２％～３％）［５］，本文所制备的ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的流变逾渗阈值要高得多，这可能是由于复合材料中分散在聚合物基体中的纳米粒子的尺寸差异而引起界面交互作用不同所致。２．３静态力学分析对ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的静态力学性能进行测试，图４中分别列出了ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的拉伸强度和弹性模量实测值和计算值随着ＳｉＯ２含量变化的曲线。拉伸强度的计算采用ＮｉＣｏｌａｉｓ－Ｎａｒｋｉｓ方程
复合材料的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．１ＳＥＭｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ样品：■—ＰＣＬ０●—ＰＣＬ１▲—ＰＣＬ３?—ＰＣＬ５?—ＰＣＬ７?—ＰＣＬ９温度／℃：（ａ）８０（ｂ）１２０图２ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的动态储能模量随着应变的变化曲线Ｆｉｇ．２ＤｙｎａｍｉｃｓｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｇａｉｎｓｔｓｔｒａｉｎ温度／℃：■—８０●—１２０图３ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的储能模量随ＳｉＯ２含量的变化曲线Ｆｉｇ．３ＳｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆＰＣＬ／ＳｉＯ２ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｇａｉｎｓｔＳｉＯ２ｃｏｎｔｅｎｔ黏土复合材料和ＰＣＬ／碳纳米管复合材料的流变逾渗阈值（前者为３％，后者为２％～３％）［５］，本文所制备的ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的流变逾渗阈值要高得多，这可能是由于复合材料中分散在聚合物基体中的纳米粒子的尺寸差异而引起界面交互作用不同所致。２．３静态力学分析对ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的静态力学性能进行测试，图４中分别列出了ＰＣＬ／ＳｉＯ２纳米复合材料的拉伸强度和弹性模量实测值和计算值随着ＳｉＯ２含量变化的曲线。拉伸强度的计算采用ＮｉＣｏｌａｉｓ－Ｎａｒｋｉｓ方程［式（１）］进行［６］。δｙｃ＝δｙｍ（１－１．２１φ２／３ｆ）（１）式中δｙｃ———复合材料的拉伸强度，ＭＰａ
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