CNTs诱导PVDF/PMMA相容共混物结晶与相分离的研究
发布时间：2021-03-08 09:24
聚合物共混是获得新型高分子材料最简单实用的方法,可以通过调控共混物组分之间的相容和相分离过程设计其微观结构,进而实现对宏观性能的调控。结合实际加工过程,具有熔体均相、冷却固化后相分离特征的结晶／非晶共混物具有很大的研究和实用价值。在这类共混体系中,可以通过调控共混物的成分、温度、两组分的相互作用及两组分的分子链运动能力来影响其结晶与相分离过程,进而获得丰富多样的内部结构和形貌。近年来,研究表明,向这类体系中引入纳米粒子,也可以对其结晶和相分离行为进行调控,而纳米粒子对结晶和相分离的作用机制,与纳米粒子的形状、尺寸等物理性质和表面官能团种类等化学性质有关。碳纳米管（carbon nanotubes, CNTs）作为典型的一维无机纳米填料,具有很大的长径比和比表面积,且其结构与聚合物分子链结构相似,因此与聚合物分子链之间具有较强的亲和力,由此,可以预期,将CNTs引入结晶/非晶相容共混体系中,可以诱导体系中的结晶和相分离行为。掌握CNTs对熔体均相共混物结晶和相分离的作用机制,一方面能完善CNTs影响相行为的理论基础,丰富和发展高分子物理基本理论；另一方面有助于将实验研究引入生产领域,为开...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１巧源体系等压相图的基本类型［ｕ］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｂａｓｉｃ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｉｓｏｂａｒｉｃ?ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｐｏｌｙｍｅｒ?ｂｌｅｎｄｓ??
分的球晶内部形核，形成互锁或互相填充的晶体形貌（第一步结晶时Ｂ组分滞留在Ａ??组分球晶内部）。??如图１－６是几种典型的结晶／结晶相容共混物晶体形貌［３９－４１］，结晶温度和时间在??图中标出。??述．ｖＬ：遽??ｆ把．ｉｒ＂＂＇枯的孤？巧护：邱取鄉ｉ殿嬌縣??Ｉ旅Ｌ虛Ｊ?‘??图１－６．典型的结晶／结晶相容共混物晶体形魏变化过程；（ａｌ－ａ３）—步结晶形成互相滲透的球晶［３９］，??（ｂｌ－Ｍ）两步结晶形成互相滲透的球晶［４巧，（ｄ－ｃ４）两步结晶形成互锁的球晶［４１］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６．?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏ打?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ?ｏｆ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ／ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ｍｉｓｄｂｌｅ?ｂｌｅ打ｄｓ：?（ａｌ－ａ３）??ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ?ｓｐｈｅｎｄｋｅｓ?ｆｏｒｍｅｄ?ｂｙ?ｏｎｅ－ｓｔｅｐ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ，?（ｂｌ－ｂ３）?ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ?ｓｐｈｅｍｌｉｔｅｓ?ｆｏｒｍｅｄ??ｂｙ?ｔｗｏ－ｓｔｅｐ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ，?（ｃｌ－ｃ３）?ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ?ｓｐｈｅｒｕｌｈｅｓ?ｆｏｒｍｅｄ?ｂｙ?ｔｗｏ－ｓｔｅｐ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ??图?ｌ－６ａｌ－ａ３?是?ＰＥＯ／聚己二酸了二醇醋（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ?ｓｕｃｃｉｎａｔｅ），?ＰＥＳ）（质量比??３０／７０）相容共混物在４７．５?〇Ｃ?—步结晶的晶体形貌变化过程，可１＾看到；ＰＥＳ和ＰＥＯ晶??体在不同位置形核，晶体同时生长，两种球晶接触后，ＰＥＯ球晶可Ｗ在ＰＥＳ球晶中继??续生长
Ｆ６Ａ４Ｃ１和Ｆ６Ａ４Ｃ２样品的；７’有显著的上升，同样证明分子链运动能力的下降。??Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ曲线常被用来分析复合材料微观结构变化，Ｇ＇和Ｇ＂的相关性偏离线性关系??就意味着纳米粒子逾渗网络的形成［１０５］。由图２－３Ｃ可知，ＣＮＴｓ含量较低时，Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ??曲线中Ｇ＇和Ｇ＂基本符合线性相关，而当ＣＮＴｓ含量进一步增加，尤其是ＣＮＴｓ含量达??到２ｗｔ％时，曲线严重偏离线性关系。这进一步证明了?Ｆ６Ａ４Ｃ１和Ｆ６Ａ４Ｃ２样品中ＣＮＴｓ??网络结构的形成。众所周知，分子链的运动能力是晶体生长速率的一个重要影响因素，??因此ＣＮＴｓ逾渗网络的形成对Ｈ元纳米复合材料中结晶组分结晶行为的影响可想而知。??２．?３．?３非等温结晶行为表征??首先，采用ＤＳＣ分析了样品的非等温结晶行为和后续的烙融行为，图２－４为样品??的ＤＳＣ非等温结晶曲线和随后的烙融曲线。对结晶和炫融曲线进行分析，得出结晶温??度（７；）、开始结晶温度结晶峰半高宽（Ｗ）和结晶度（文。）等四个参数随??ＣＮＴｓ含量变化的曲线，如图２－５所示。??＾?Ａ???????Ｆ６Ａ４Ｃ２?／＼??＇?￣??．Ｈ?ｙ：??Ｆ６Ａ４Ｃ１?〇?／?＼??Ｉ?Ｉ???＾?Ｖ?Ｆ６Ａ４ＣＩ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物共结晶行为的研究现状[J]. 陈勇,李炳海. 中国塑料. 2002(09)
本文编号：3070816
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１巧源体系等压相图的基本类型［ｕ］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｂａｓｉｃ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｉｓｏｂａｒｉｃ?ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｐｏｌｙｍｅｒ?ｂｌｅｎｄｓ??
分的球晶内部形核，形成互锁或互相填充的晶体形貌（第一步结晶时Ｂ组分滞留在Ａ??组分球晶内部）。??如图１－６是几种典型的结晶／结晶相容共混物晶体形貌［３９－４１］，结晶温度和时间在??图中标出。??述．ｖＬ：遽??ｆ把．ｉｒ＂＂＇枯的孤？巧护：邱取鄉ｉ殿嬌縣??Ｉ旅Ｌ虛Ｊ?‘??图１－６．典型的结晶／结晶相容共混物晶体形魏变化过程；（ａｌ－ａ３）—步结晶形成互相滲透的球晶［３９］，??（ｂｌ－Ｍ）两步结晶形成互相滲透的球晶［４巧，（ｄ－ｃ４）两步结晶形成互锁的球晶［４１］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６．?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏ打?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ?ｏｆ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ／ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ｍｉｓｄｂｌｅ?ｂｌｅ打ｄｓ：?（ａｌ－ａ３）??ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ?ｓｐｈｅｎｄｋｅｓ?ｆｏｒｍｅｄ?ｂｙ?ｏｎｅ－ｓｔｅｐ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ，?（ｂｌ－ｂ３）?ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ?ｓｐｈｅｍｌｉｔｅｓ?ｆｏｒｍｅｄ??ｂｙ?ｔｗｏ－ｓｔｅｐ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ，?（ｃｌ－ｃ３）?ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ?ｓｐｈｅｒｕｌｈｅｓ?ｆｏｒｍｅｄ?ｂｙ?ｔｗｏ－ｓｔｅｐ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ??图?ｌ－６ａｌ－ａ３?是?ＰＥＯ／聚己二酸了二醇醋（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ?ｓｕｃｃｉｎａｔｅ），?ＰＥＳ）（质量比??３０／７０）相容共混物在４７．５?〇Ｃ?—步结晶的晶体形貌变化过程，可１＾看到；ＰＥＳ和ＰＥＯ晶??体在不同位置形核，晶体同时生长，两种球晶接触后，ＰＥＯ球晶可Ｗ在ＰＥＳ球晶中继??续生长
Ｆ６Ａ４Ｃ１和Ｆ６Ａ４Ｃ２样品的；７’有显著的上升，同样证明分子链运动能力的下降。??Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ曲线常被用来分析复合材料微观结构变化，Ｇ＇和Ｇ＂的相关性偏离线性关系??就意味着纳米粒子逾渗网络的形成［１０５］。由图２－３Ｃ可知，ＣＮＴｓ含量较低时，Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ??曲线中Ｇ＇和Ｇ＂基本符合线性相关，而当ＣＮＴｓ含量进一步增加，尤其是ＣＮＴｓ含量达??到２ｗｔ％时，曲线严重偏离线性关系。这进一步证明了?Ｆ６Ａ４Ｃ１和Ｆ６Ａ４Ｃ２样品中ＣＮＴｓ??网络结构的形成。众所周知，分子链的运动能力是晶体生长速率的一个重要影响因素，??因此ＣＮＴｓ逾渗网络的形成对Ｈ元纳米复合材料中结晶组分结晶行为的影响可想而知。??２．?３．?３非等温结晶行为表征??首先，采用ＤＳＣ分析了样品的非等温结晶行为和后续的烙融行为，图２－４为样品??的ＤＳＣ非等温结晶曲线和随后的烙融曲线。对结晶和炫融曲线进行分析，得出结晶温??度（７；）、开始结晶温度结晶峰半高宽（Ｗ）和结晶度（文。）等四个参数随??ＣＮＴｓ含量变化的曲线，如图２－５所示。??＾?Ａ???????Ｆ６Ａ４Ｃ２?／＼??＇?￣??．Ｈ?ｙ：??Ｆ６Ａ４Ｃ１?〇?／?＼??Ｉ?Ｉ???＾?Ｖ?Ｆ６Ａ４ＣＩ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物共结晶行为的研究现状[J]. 陈勇,李炳海. 中国塑料. 2002(09)
本文编号：3070816
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