基于应力诱导反应的HDPE基材料高性能化的研究
发布时间：2021-01-10 04:07
本文利用超声作用诱导聚合物材料的可控降解,产生活性自由基,实现通用高分子材料的官能化,拓宽超声辐照技术在高分子材料中的应用领域,为HDPE熔融挤出官能化提供一项无污染、简捷高效、反应条件温和、可以避免或抑制交联副反应的新的技术路线,研究HDPE官能化产物对HDPE基材料结构和性能的影响,为通过在加工过程中调控形态结构,实现HDPE基材料高性能化提供理论与实践依据。 分别采用在熔融挤出过程中引入超声振动和提高双螺杆挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导方法,引发HDPE与马来酸酐（MAH）、及HDPE与马来酸酐及丙烯酸酯基硅烷（A174）的熔融挤出官能化反应;进行HDPE/CaCO3共混材料的改性;研究试样成型冷却速率对HDPE/CaCO3共混材料增韧效果及基体结晶的影响,观察HDPE/GF材料试样断面形貌及其与力学性能及基体结晶间的关系。通过化学分析、特性粘数测定、FT-IR、1H-NMR、WAXD、DSC和SEM分析以及材料力学性能试验的结果表明: 1.在HDPE材料熔融挤出过程中所引入超声振动或提高螺杆转速,可促...
【文章来源】：四川大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 HDPE基材料高性能化的研究进展
1.1.1 HDPE材料官能化反应研究进展
1.1.2 HDPE／无机粒子共混材料增强、增韧研究进展
1.2 新技术在高分子材料中的应用研究动向
1.2.1 高能射线辐照官能化改性聚烯烃材料研究现状
1.2.2 应力诱导高分子材料降解和共聚合研究现状
1.2.3 高分子熔体力化学研究现状
1.3 本文的研究目的、意义和创新之处
参考文献
第二章 超声引发HDPE与马来酸酐官能化反应的研究
2.1 实验部分
2.1.1 主要原料
2.1.2 实验装置及熔融挤出反应
2.1.3 官能化产物纯化与表征
2.1.4 HDPE／GF材料样品制备及力学性能测试
2.2 结果及讨论
2.2.1 超声引发HDPE与MAH的官能化反应
2.2.2 过氧类引发剂引发HDPE与MAH的官能化反应
2.2.3 官能化产物FT-IR分析
2.2.4 官能化产物H核磁共振谱分析
2.2.5 超声引发熔融挤出官能化反应机理
2.2.6 官能化产物对HDPE／GF材料力学性能影响
2.3 结论
参考文献
第三章 超声引发HDPE与马来酸酐及丙烯酸酯基硅烷官能化反应的研究
3.1 实验部分
3.1.1 主要原料
3.1.2 实验装置及熔融挤出反应
3.1.3 反应产物样品纯化与表征
3.1.4 HDPE／GF材料样品制备、力学性能测试及断面形貌观察
3.2 结果及讨论
3.2.1 超声引发HDPE与A174的官能化反应
3.2.2 超声引发HDPE与MAH及A174官能化的反应
3.2.3 官能化产物对HDPE／GF材料力学性能影响
3.3 结论
参考文献
第四章 高剪切应力诱导引发HDPE与马来酸酐及丙烯酸酯基硅烷官能化反应的研究
4.1 实验部分
4.1.1 主要原料
4.1.2 主要仪器设备
4.1.3 官能化产物的制备、性能测定及表征
4.1.4 材料复合、试样制备、性能测试及结构分析
4.2 结果及讨论
4.2.1 引发剂引发HDPE与MAH官能化反应
4.2.2 高剪切应力诱导引发HDPE与MAH的官能化反应
4.2.3 高剪切应力和引发剂复合引发HDPE与MAH的官能化反应
4.2.4 高剪切应力诱导引发HDPE与A174官能化反应
4.2.5 高剪切应力诱导引发HDPE与MAH及A174的官能化反应
4.2.6 官能化产物红外光谱分析
4.2.7 官能化产物凝胶含量测定
4.2.8 官能化产物对HDPE／GF材料力学性能的影响
4.3 结论
参考文献
3共混材料力学性能的影响">第五章 挤出过程中的超声振动作用对HDPE／CaCO3共混材料力学性能的影响
5.1 实验部分
5.1.1 原料
5.1.2 材料复合、样品制备及力学性能测试
5.1.3 SEM、WAXD平DSC分析
5.2 结果及讨论
3填充HDPE材料力学性能影响"> 5.2.1 超声振动功率对不同粒径CaCO3填充HDPE材料力学性能影响
5.2.2 试样断面形貌观察
5.2.3 WAXD分析
5.2.4 DSC分析
3材料冲击韧性及基体结晶的影响"> 5.2.5 试样成型冷却速率对HDPE／CaCO3材料冲击韧性及基体结晶的影响
5.3 结论
参考文献
3共混材料力学性能影响">第六章 高剪切应力作用对HDPE／CaCO3共混材料力学性能影响
6.1 实验部分
6.1.1 主要原料
6.1.2 主要仪器及设备
6.1.3 材料复合、试样制备及力学性能测试
6.1.4 扫描电镜、透射电镜观察
6.2 结果与讨论
3共混材料力学性能影响"> 6.2.1 高剪切应力作用对HDPE／CaCO3共混材料力学性能影响
3表面处理对HDPE／CaCO3共混材料力学性能影响"> 6.2.2 CaCO3表面处理对HDPE／CaCO3共混材料力学性能影响
6.3 结论
参考文献
第七章 高剪切应力诱导引发官能化产物对HDPE／GF材料形态及力学性能影响
7.1 实验部分
7.1.1 主要原料
7.1.2 主要仪器及设备
7.1.3 材料复合、试样制备、性能测试及结构表征
7.2 结果及讨论
7.2.1 官能化产物对HDPE／GF材料力学性能的影响
7.2.2 HDPE／GF材料断面形貌SEM观察
7.2.3 试样冷却速率和界面粘结强度对HDPE／GF材料基体结晶热焓的影响
7.3 结论
参考文献
第八章 总结
附录 攻读博士学位期间申请专利、发表论文目录
致谢
声明
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米CaCO3的表面改性及其与聚合物基的复合[J]. 张毅,马秀清,金日光,田苗. 塑料. 2003(03)
[2]纳米粒子对聚合物的改性机理[J]. 方征平,徐钰珍,许承威. 材料科学与工程学报. 2003(02)
[3]界面应力对玻纤增强HDPE基体伸展链晶体的诱导作用[J]. 张云灿,惠仲志,陈瑞珠. 复合材料学报. 1998(03)
[4]CaCO3刚性粒子增韧HDPE及其增韧机理[J]. 张云灿,陈瑞珠,潘恩黎. 塑料. 1997(06)
[5]经γ射线辐照的LLDPE与氢氧化铝体系冲击性能的研究[J]. 徐闻,肖望东,徐僖. 高等学校化学学报. 1997(01)
[6]填充HDPE复合材料基体结晶形态的控制因素[J]. 张云灿,陈瑞珠,张胜利. 复合材料学报. 1996(03)
[7]玻璃纤维增强PP性能、界面及基体晶态研究[J]. 张云灿,陈瑞珠,刘素良. 复合材料学报. 1994(02)
[8]玻璃纤维增强HDPE的性能及界面研究[J]. 张云灿,陈瑞珠,于辑兴. 高分子材料科学与工程. 1992(03)
[9]超声波辐照下聚氧化乙烯与甲基丙烯酸己酯非均相共聚反应研究[J]. 张进,陈克强,刘启溶,徐僖. 高分子学报. 1990(03)
[10]聚乙烯拉伸过程中晶态变化及形变机理[J]. 詹才茂. 高分子学报. 1989(01)
本文编号：2968030
【文章来源】：四川大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 HDPE基材料高性能化的研究进展
1.1.1 HDPE材料官能化反应研究进展
1.1.2 HDPE／无机粒子共混材料增强、增韧研究进展
1.2 新技术在高分子材料中的应用研究动向
1.2.1 高能射线辐照官能化改性聚烯烃材料研究现状
1.2.2 应力诱导高分子材料降解和共聚合研究现状
1.2.3 高分子熔体力化学研究现状
1.3 本文的研究目的、意义和创新之处
参考文献
第二章 超声引发HDPE与马来酸酐官能化反应的研究
2.1 实验部分
2.1.1 主要原料
2.1.2 实验装置及熔融挤出反应
2.1.3 官能化产物纯化与表征
2.1.4 HDPE／GF材料样品制备及力学性能测试
2.2 结果及讨论
2.2.1 超声引发HDPE与MAH的官能化反应
2.2.2 过氧类引发剂引发HDPE与MAH的官能化反应
2.2.3 官能化产物FT-IR分析
2.2.4 官能化产物H核磁共振谱分析
2.2.5 超声引发熔融挤出官能化反应机理
2.2.6 官能化产物对HDPE／GF材料力学性能影响
2.3 结论
参考文献
第三章 超声引发HDPE与马来酸酐及丙烯酸酯基硅烷官能化反应的研究
3.1 实验部分
3.1.1 主要原料
3.1.2 实验装置及熔融挤出反应
3.1.3 反应产物样品纯化与表征
3.1.4 HDPE／GF材料样品制备、力学性能测试及断面形貌观察
3.2 结果及讨论
3.2.1 超声引发HDPE与A174的官能化反应
3.2.2 超声引发HDPE与MAH及A174官能化的反应
3.2.3 官能化产物对HDPE／GF材料力学性能影响
3.3 结论
参考文献
第四章 高剪切应力诱导引发HDPE与马来酸酐及丙烯酸酯基硅烷官能化反应的研究
4.1 实验部分
4.1.1 主要原料
4.1.2 主要仪器设备
4.1.3 官能化产物的制备、性能测定及表征
4.1.4 材料复合、试样制备、性能测试及结构分析
4.2 结果及讨论
4.2.1 引发剂引发HDPE与MAH官能化反应
4.2.2 高剪切应力诱导引发HDPE与MAH的官能化反应
4.2.3 高剪切应力和引发剂复合引发HDPE与MAH的官能化反应
4.2.4 高剪切应力诱导引发HDPE与A174官能化反应
4.2.5 高剪切应力诱导引发HDPE与MAH及A174的官能化反应
4.2.6 官能化产物红外光谱分析
4.2.7 官能化产物凝胶含量测定
4.2.8 官能化产物对HDPE／GF材料力学性能的影响
4.3 结论
参考文献
3共混材料力学性能的影响">第五章 挤出过程中的超声振动作用对HDPE／CaCO3共混材料力学性能的影响
5.1 实验部分
5.1.1 原料
5.1.2 材料复合、样品制备及力学性能测试
5.1.3 SEM、WAXD平DSC分析
5.2 结果及讨论
3填充HDPE材料力学性能影响"> 5.2.1 超声振动功率对不同粒径CaCO3填充HDPE材料力学性能影响
5.2.2 试样断面形貌观察
5.2.3 WAXD分析
5.2.4 DSC分析
3材料冲击韧性及基体结晶的影响"> 5.2.5 试样成型冷却速率对HDPE／CaCO3材料冲击韧性及基体结晶的影响
5.3 结论
参考文献
3共混材料力学性能影响">第六章 高剪切应力作用对HDPE／CaCO3共混材料力学性能影响
6.1 实验部分
6.1.1 主要原料
6.1.2 主要仪器及设备
6.1.3 材料复合、试样制备及力学性能测试
6.1.4 扫描电镜、透射电镜观察
6.2 结果与讨论
3共混材料力学性能影响"> 6.2.1 高剪切应力作用对HDPE／CaCO3共混材料力学性能影响
3表面处理对HDPE／CaCO3共混材料力学性能影响"> 6.2.2 CaCO3表面处理对HDPE／CaCO3共混材料力学性能影响
6.3 结论
参考文献
第七章 高剪切应力诱导引发官能化产物对HDPE／GF材料形态及力学性能影响
7.1 实验部分
7.1.1 主要原料
7.1.2 主要仪器及设备
7.1.3 材料复合、试样制备、性能测试及结构表征
7.2 结果及讨论
7.2.1 官能化产物对HDPE／GF材料力学性能的影响
7.2.2 HDPE／GF材料断面形貌SEM观察
7.2.3 试样冷却速率和界面粘结强度对HDPE／GF材料基体结晶热焓的影响
7.3 结论
参考文献
第八章 总结
附录 攻读博士学位期间申请专利、发表论文目录
致谢
声明
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米CaCO3的表面改性及其与聚合物基的复合[J]. 张毅,马秀清,金日光,田苗. 塑料. 2003(03)
[2]纳米粒子对聚合物的改性机理[J]. 方征平,徐钰珍,许承威. 材料科学与工程学报. 2003(02)
[3]界面应力对玻纤增强HDPE基体伸展链晶体的诱导作用[J]. 张云灿,惠仲志,陈瑞珠. 复合材料学报. 1998(03)
[4]CaCO3刚性粒子增韧HDPE及其增韧机理[J]. 张云灿,陈瑞珠,潘恩黎. 塑料. 1997(06)
[5]经γ射线辐照的LLDPE与氢氧化铝体系冲击性能的研究[J]. 徐闻,肖望东,徐僖. 高等学校化学学报. 1997(01)
[6]填充HDPE复合材料基体结晶形态的控制因素[J]. 张云灿,陈瑞珠,张胜利. 复合材料学报. 1996(03)
[7]玻璃纤维增强PP性能、界面及基体晶态研究[J]. 张云灿,陈瑞珠,刘素良. 复合材料学报. 1994(02)
[8]玻璃纤维增强HDPE的性能及界面研究[J]. 张云灿,陈瑞珠,于辑兴. 高分子材料科学与工程. 1992(03)
[9]超声波辐照下聚氧化乙烯与甲基丙烯酸己酯非均相共聚反应研究[J]. 张进,陈克强,刘启溶,徐僖. 高分子学报. 1990(03)
[10]聚乙烯拉伸过程中晶态变化及形变机理[J]. 詹才茂. 高分子学报. 1989(01)
本文编号：2968030
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/2968030.html
