层状双氢氧化物聚苯乙烯纳米复合材料的制备与热性能研究

发布时间：2017-08-30 06:31

  本文关键词：层状双氢氧化物聚苯乙烯纳米复合材料的制备与热性能研究

  更多相关文章： 聚苯乙烯 层状双氢氧化物 纳米复合材料 热学性能

【摘要】：聚合物材料在现代生活中具有举足轻重的作用,其运用领域十分广泛。聚合物材料在很多使用条件下需要足够高的热稳定性和阻燃性能。因此,可以在聚合物材料中加入一些无机的添加剂形成复合材料。复合材料在制备过程中因为不同的制备方法能够得到性能千差万别的产物,探索能够获得性能优异的复合材料的制备手段是目前相关研究的重点方向。深究复合材料的增强作用机理能够为我们选择合适的添加剂提供正确的思路和理论依据,对添加剂在复合材料中的增强作用机理研究具有很重要的实际意义。本文选用层状双氢氧化物(LDHs)无机纳米片作为添加剂。经过不同方法改性层状双氢氧化物后,利用种子乳液聚合法制备得到聚苯乙烯复合材料。为了进一步寻找高效的复合材料添加剂,还通过层层自组装的方法制备了以LDHs、蒙脱土(MMT)和聚苯乙烯为基元的核壳结构复合材料。通过对复合材料的形貌结构和热学性能的分析,试图揭示LDHs在聚苯乙烯复合材料中的增强作用机理,并为LDHs复合材料的设计和制备提供新的思路。本文主要进行了以下工作：1、使用不同链长和端基官能团的改性剂插层LDHs,深入研究改性剂对层状双氢氧化物层间属性和热稳定性的影响。通过傅里叶红外光谱和X射线衍射光谱分析,确定了改性LDHs层间的插层。通过对改性LDHs的热失重的分析,探索改性剂的引入对LDHs热解进程的影响。2、通过种子乳液聚合法制备了层状双氢氧化物/聚苯乙烯(LDHs/PS)复合材料。对所得样品进行超薄切片后在透射电镜(TEM)下观测LDHs纳米片层在聚合物中的分散状态。通过对热分解过程的分析,揭示了LDHs纳米片层对聚苯乙烯热性能的增强作用机理,探索了LDHs层间插层阴离子对所得复合材料中LDHs片层的分散及热学性能的影响。3、通过层层自组装的方法,将层状双氢氧化物和阳离子黏土蒙脱土依次通过静电作用沉积到聚苯乙烯微球表面,形成了一种新型的核壳结构复合材料。通过热学性能的分析,揭示了MMT和LDHs两种性质不同的片层化合物对PS热稳定性的协同增强作用,为新型聚合物复合材料制备方法提供了新的设计思路。
【关键词】：聚苯乙烯 层状双氢氧化物 纳米复合材料 热学性能
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33;O632.13
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 引言9
• 1.2 层状双氢氧化物/聚合物纳米复合材料热性能的研究进展9-22
• 1.2.1 层状双氢氧化物/聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料10-13
• 1.2.2 层状双氢氧化物/聚丙烯复合材料13-15
• 1.2.3 层状双氢氧化物/聚乙烯复合材料15-16
• 1.2.4 层状双氢氧化物/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合材料16-18
• 1.2.5 层状双氢氧化物/聚氯乙烯复合材料18-19
• 1.2.6 层状双氢氧化物/环氧树脂复合材料19-20
• 1.2.7 层状双氢氧化物/聚苯乙烯复合材料20-22
• 1.3 论文的研究目标和内容22-23
• 第二章 改性层状双氢氧化物的制备和热性能研究23-31
• 2.1 引言23-25
• 2.2 实验部分25-26
• 2.2.1 实验药品25
• 2.2.2 改性层状双氢氧化物的制备25-26
• 2.3 表征方法26
• 2.4 结果和讨论26-30
• 2.4.1 X射线衍射光谱分析26-27
• 2.4.2 改性层状双氢氧化物的红外光谱分析27-28
• 2.4.3 改性层状双氢氧化物的热失重分析28-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 层状双氢氧化物/聚苯乙烯纳米复合材料的制备和热性能研究31-41
• 3.1 引言31-32
• 3.2 实验部分32-33
• 3.2.1 实验药品32
• 3.2.2 层状双氢氧化物/聚苯乙烯纳米复合材料的制备32-33
• 3.3 表征方法33
• 3.4 结果和讨论33-40
• 3.4.1 X射线衍射光谱分析33-34
• 3.4.2 层状双氢氧化物/聚苯乙烯纳米复合材料的形貌34-35
• 3.4.3 层状双氢氧化物/聚苯乙烯纳米复合材料的复合结构分析35-36
• 3.4.4 层状双氢氧化物/聚苯乙烯纳米复合材料的热性能36-37
• 3.4.5 层状双氢氧化物/聚苯乙烯复合材料实时红外光谱分析37-38
• 3.4.6 层状双氢氧化物/聚苯乙烯复合材料的热重红外光谱分析38-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 层状双氢氧化物-蒙脱土/聚苯乙烯复合材料的制备和热性能研究41-49
• 4.1 引言41-42
• 4.2 实验部分42-43
• 4.2.1 实验药品42
• 4.2.2 复合材料制备42-43
• 4.3 表征方法43
• 4.4 结果与讨论43-48
• 4.4.1 傅里叶红外光谱分析43-45
• 4.4.2 X射线衍射光谱分析45-46
• 4.4.3 复合材料的形貌分析46-47
• 4.4.4 复合材料的热性能47-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第五章 结论与展望49-51
• 5.1 论文结论49-50
• 5.2 展望50-51
• 参考文献51-61
• 攻读硕士学位期间完成的科研成果61-62
• 致谢62

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