附生结晶增强尼龙66/石墨烯复合材料力学性能的机理研究

发布时间：2021-12-19 05:35

　　界面相互作用是制备高性能聚合物纳米复合材料的关键。半结晶聚合物/石墨烯纳米复合材料中的重要界面相互作用就是附生结晶,因此研究附生结晶对于半结晶聚合物/石墨烯纳米复合材料结构和性能的影响具有重要的科学意义和实际应用价值。本文采用低结晶的尼龙66（PA66）为示例聚合物,通过工业模拟模型制备样品,利用同步辐射二维小角X射线散射（2D-SAXS）、二维广角X射线衍射（2D-WAXD）、扫描电子显微镜（SEM）和差示扫描量热仪（DSC）来研究附生晶体对PA66/RGO（还原石墨烯）纳米复合材料结构和性能的影响,并且讨论附生结晶对PA66/RGO纳米复合材料在拉伸过程中的结构演变。文中引入与PA66存在非严格附生（软附生结晶）的碳纳米管（CNT）来深入分析附生结晶的作用。主要工作内容如下:1.利用工业模拟模型制备不同含量RGO的PA66纳米复合材料样条,为了对比附生结晶作用还制备了PA66/CNT纳米复合材料样条。2.通过对PA66/RGO纳米复合材料的研究,明确PA66/RGO纳米复合材料中存在附生晶体和非附生晶体,附生晶体的尺寸远大于非附生晶体,附生晶体可以有效提高复合材料的取向度,因此存在... 

【文章来源】：宁波大学浙江省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

氧化石墨烯(GO)化学结构示意图及各层间不同结构和氧化石墨烯(GO)片的剥离

宁波大学硕士专业学位论文得的 PE/CNT 纳米复合Shish-Kebab 结构 (图 1.7)71和 PA66/CNT 纳米复合 Shish-Kebab 结构 (图 1.8)19。并且有文献指出 PA66/ CNT 纳米复合 Shish-Kebab 结构中 PA66 形成片晶厚度约为 20nm。随着 X 射线在聚合物结构研究上的应用和发展，原位分析聚合物和聚合物纳米复合材料在拉伸过程中的结构演变也越发常见。例如Hilmar Koerner 在2008 年对聚氨酯的研究，如图 1.9；72Soo-Young Park 和他的同事的研究工作中也使用了同样的原位 X 射线实验，如图 1.10。73在拉伸过程中不仅有聚合物结构演变过程，而且会伴随着空穴的产生和变化，图1.11。74拉伸过程中聚合物结构的变化是一个复杂的过程，因此在附生晶体存在的聚合物纳米复合材料拉伸过程中的研究中更应该明确和区分各部分结构的演变过程。

14Figure 1.11. Morphology of the surface in deformed PA1012 at different strains of (a) 0%, (b)100%, (c) 300%, and (d) 500%.74图 1.11. 不同形变的PA1012 表面的形态：(a)0%，(b)100%，(c)300%和(d)500%。741.5 本论文研究思路、目的和意义半结晶聚合物纳米复合材料是一个极具潜力的研究方向。通过在聚合物基质中添加纳米填料可以改善原有性能或附加一些原本没有的性能。无机纳米材料作为一类具有特别尺寸和性能的材料吸引了大量科研工作者的注意。在半结晶聚合物无机纳米复合材料中，界面相互作用对于实现高性能纳米复合材料的制备起到


本文编号：3543857