伊利石对聚丙烯、聚偏氟乙烯熔体结晶的影响研究
发布时间：2021-10-09 06:38
本文分别通过熔融和溶液共混制备了全同聚丙烯（iPP）/伊利石（illite）和聚偏氟乙烯（PVDF）/illite纳米复合材料,利用差示扫描量热法（DSC）、偏光显微镜（POM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）、广角X射线衍射（WAXD）以及红外光谱技术（IR）等跟踪研究了不同复合体系的结晶行为与结晶形态结构,探索了不同结构对纳米复合材料结晶及力学性能的影响。主要结果如下:1,对iPP/illite复合体系研究发现,illite是α相iPP的有效成核剂,促进了 α-iPP结晶。随illite添加含量增加,iPP的结晶速率加快,球晶尺寸减小,结晶度增加。仅添加1 wt%illite时,iPP的结晶度从33%增加到50%。结晶度的提高改善了 iPP的力学性能,添加1wt%的illite导致iPP的模量从1.4 GPa增至1.9 GPa,拉伸强度从30.5 MPa增至37.1 MPa。并揭示了 illite对iPP的结晶和力学性能的影响取决于illite的含量以及其在iPP基质中的分散程度。2,通过庚二酸钙（CaHA）修饰illite（CaHA-...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４平行片层（上图）、球相（中间图）和垂直片层（下图）的供、受体相密度分布以及不同??－？??
?第一章绪论???ＰＶＣＮＦ?ＨＪｍ??ｃ—?／?＿?一??Ｉｓｓｔｃｎｏｉｓｌ?ｓｕｊｉｐｏｒｔ?／??ｉ?ｐｊ?／?ｐ??Ｓｔｅｅｌ?ｔ？ｉｓｅ??图１－２用于批量单轴拉伸过程的设备示意图（整个组件处于烤箱中）［１Ｇ］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ａｐｐａｒａｔｕｓ?ｕｓｅｄ?ｆｏｒ?ｂａｔｃｈ－ｗｉｓｅ?ｕｎｉａｘｉａｌ?ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?（ｔｈｅ?ｗｈｏｌｅ??ａｓｓｅｍｂｌｙ?ｗａｓ?ｌｏｃａｔｅｄ?ｉｎ?ａｎ?ｏｖｅｎ）［１０］??Ｑａ－ｐｈａｓｅ??□?ｐ?ｐｌｖｉｓｅ?Ｇｒｏｗｔｈ?ｏｆ?｛＾ｒｙｓｔａＨｉｕｅ?ｆｒｏｎｔ?ａｆｔｅｒ?Ｈｉｅ?ｉｎｄｕｓｉｅｎ?ｏｆ?ａ－?ｐｈａｓ？??ｄ?ＭａＵＫ?ｈ＼｛?ｌ?＼?〇??Ｆｒｅｅ?ｇｒ？ｆＨ?＜ｈ?ｏｆ?ａ－?ａｎｄ?ｐ－?ｃｒｊ＾ｔａｌ?ｆｒｏｎｔｓ?ｉｎ?ｔｌｉｅ?ｅａｒｌｙ?ｓｌａｇｅ?ｏｆ?ｃｒ＞ｓｔａｉ！ｉａｅａｔｉｏ？??图１－３?ｉＰＰ晶体沿Ｎ，?Ｎ’－二环己基－２，?６－萘二甲酰胺（ＮＪＳ）表面生长导致生成混合晶型的机理模??型［１７］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｍｏｄｅｌ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｇｒｏｗｔｈ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｉＰＰ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ＮＪＳ??ｌｅａｄｉｎｇ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａ?ｍｉｘｅｄ?ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?［１７］??１０????，?ｒ?？?????腳｜二？；⑷ｕｈ—??—－Ｐ？ｃｋ?？??—ＰｅｒｐｅｎｃＭｃｕ
?第一章绪论???ｉｌｌｉｔｅ层间，因此相比于蒙脱土类层间的Ｍｇ２＋、Ｎａ＋，Ｋ＋不易发生层间阳离子交换，??ｉｌｌｉｔｅ的阳尚子交换容量约为２０—３０?ｍｅｑ／１００?ｇ。??绿泥石为２：１：１或２：２型粘土，其阳离子填充的中间层由（Ｍｇ２＋，Ｆｅ３＋）（ＯＨ）６组成。??由于（Ｍｇ２＇?Ｆｅ３＋）（ＯＨ）６单元与水镁石（Ｍｇ（ＯＨ）２）结构相似，所以绿泥石结构如图１－??５ｄ所示，为－Ｔ－Ｏ－Ｔ－水镁石－Ｔ－０－Ｔ－水镁石结构［２２］。??⑷?（ｂ）丨＾??＾?二?广圆??，二：??（ｃ）?一＾（ｄ）??？?２?：?：?！??图１－５?（ａ）高岭土、（ｂ）蒙脱土类、（ｃ）伊利石和（ｄ）绿泥石的结构示意图［２２，２７］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?（ａ）?ｋａｏｌｉｎｉｔｅ，?（ｂ）?ｓｍｅｃｔｉｔｅｓ，?（ｃ）?ｉｌｌｉｔｅ?ａｎｄ?（ｄ）?ｃｈｌｏｒｉｔｅ［?２２，２７］??１．２．２层状粘土的改性原因和方法??层状粘土改性的原因主要如下：一方面，层状粘土各个片层间通过共价键相连，??倾向于形成层与层、面对面堆叠，导致在纳米复合材料中，粘土片层在聚合物基质中??发生聚集，降低了粘土的纳米特性［２８］。另一方面，亲水性粘土和疏水性聚合物的不相??容性进一步阻碍了粘土片层均匀分散到聚合物基体中，导致不能形成插层效果良好的??纳米复合材料。由于粘土的纳米结构在聚合物基质中的均匀分散对改善聚合物材料的??各项性能具有至关重要的作用，因此，在聚合物纳米复合材料的制备和研宄中，粘土??改性是非常重要的一步［２５，２９＿３２］。??粘土改性主要基于两种方法：物理吸附法和化学改性法。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Enhanced αγ′ Transition of Poly（vinylidene fluoride） by Step Crystallization and Subsequent Annealing[J]. Yi-Ran Zheng,Jie Zhang,Xiao-Li Sun,Hui-Hui Li,Zhong-Jie Ren,Shou-Ke Yan. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(05)
[2]β成核剂含量对等规聚丙烯性能的影响[J]. 赵娟,张元明,韩光亭. 合成材料老化与应用. 2014(01)
[3]EFFECT OF POLY（BUTYLENE SUCCINATE） ON THE MORPHOLOGY EVOLUTION OF POLY（VINYLIDENE FLUORIDE） IN THEIR BLENDS[J]. 李慧慧. Chinese Journal of Polymer Science. 2012(02)
本文编号：3425838
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４平行片层（上图）、球相（中间图）和垂直片层（下图）的供、受体相密度分布以及不同??－？??
?第一章绪论???ＰＶＣＮＦ?ＨＪｍ??ｃ—?／?＿?一??Ｉｓｓｔｃｎｏｉｓｌ?ｓｕｊｉｐｏｒｔ?／??ｉ?ｐｊ?／?ｐ??Ｓｔｅｅｌ?ｔ？ｉｓｅ??图１－２用于批量单轴拉伸过程的设备示意图（整个组件处于烤箱中）［１Ｇ］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ａｐｐａｒａｔｕｓ?ｕｓｅｄ?ｆｏｒ?ｂａｔｃｈ－ｗｉｓｅ?ｕｎｉａｘｉａｌ?ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?（ｔｈｅ?ｗｈｏｌｅ??ａｓｓｅｍｂｌｙ?ｗａｓ?ｌｏｃａｔｅｄ?ｉｎ?ａｎ?ｏｖｅｎ）［１０］??Ｑａ－ｐｈａｓｅ??□?ｐ?ｐｌｖｉｓｅ?Ｇｒｏｗｔｈ?ｏｆ?｛＾ｒｙｓｔａＨｉｕｅ?ｆｒｏｎｔ?ａｆｔｅｒ?Ｈｉｅ?ｉｎｄｕｓｉｅｎ?ｏｆ?ａ－?ｐｈａｓ？??ｄ?ＭａＵＫ?ｈ＼｛?ｌ?＼?〇??Ｆｒｅｅ?ｇｒ？ｆＨ?＜ｈ?ｏｆ?ａ－?ａｎｄ?ｐ－?ｃｒｊ＾ｔａｌ?ｆｒｏｎｔｓ?ｉｎ?ｔｌｉｅ?ｅａｒｌｙ?ｓｌａｇｅ?ｏｆ?ｃｒ＞ｓｔａｉ！ｉａｅａｔｉｏ？??图１－３?ｉＰＰ晶体沿Ｎ，?Ｎ’－二环己基－２，?６－萘二甲酰胺（ＮＪＳ）表面生长导致生成混合晶型的机理模??型［１７］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｍｏｄｅｌ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｇｒｏｗｔｈ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｉＰＰ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ＮＪＳ??ｌｅａｄｉｎｇ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａ?ｍｉｘｅｄ?ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?［１７］??１０????，?ｒ?？?????腳｜二？；⑷ｕｈ—??—－Ｐ？ｃｋ?？??—ＰｅｒｐｅｎｃＭｃｕ
?第一章绪论???ｉｌｌｉｔｅ层间，因此相比于蒙脱土类层间的Ｍｇ２＋、Ｎａ＋，Ｋ＋不易发生层间阳离子交换，??ｉｌｌｉｔｅ的阳尚子交换容量约为２０—３０?ｍｅｑ／１００?ｇ。??绿泥石为２：１：１或２：２型粘土，其阳离子填充的中间层由（Ｍｇ２＋，Ｆｅ３＋）（ＯＨ）６组成。??由于（Ｍｇ２＇?Ｆｅ３＋）（ＯＨ）６单元与水镁石（Ｍｇ（ＯＨ）２）结构相似，所以绿泥石结构如图１－??５ｄ所示，为－Ｔ－Ｏ－Ｔ－水镁石－Ｔ－０－Ｔ－水镁石结构［２２］。??⑷?（ｂ）丨＾??＾?二?广圆??，二：??（ｃ）?一＾（ｄ）??？?２?：?：?！??图１－５?（ａ）高岭土、（ｂ）蒙脱土类、（ｃ）伊利石和（ｄ）绿泥石的结构示意图［２２，２７］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?（ａ）?ｋａｏｌｉｎｉｔｅ，?（ｂ）?ｓｍｅｃｔｉｔｅｓ，?（ｃ）?ｉｌｌｉｔｅ?ａｎｄ?（ｄ）?ｃｈｌｏｒｉｔｅ［?２２，２７］??１．２．２层状粘土的改性原因和方法??层状粘土改性的原因主要如下：一方面，层状粘土各个片层间通过共价键相连，??倾向于形成层与层、面对面堆叠，导致在纳米复合材料中，粘土片层在聚合物基质中??发生聚集，降低了粘土的纳米特性［２８］。另一方面，亲水性粘土和疏水性聚合物的不相??容性进一步阻碍了粘土片层均匀分散到聚合物基体中，导致不能形成插层效果良好的??纳米复合材料。由于粘土的纳米结构在聚合物基质中的均匀分散对改善聚合物材料的??各项性能具有至关重要的作用，因此，在聚合物纳米复合材料的制备和研宄中，粘土??改性是非常重要的一步［２５，２９＿３２］。??粘土改性主要基于两种方法：物理吸附法和化学改性法。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Enhanced αγ′ Transition of Poly（vinylidene fluoride） by Step Crystallization and Subsequent Annealing[J]. Yi-Ran Zheng,Jie Zhang,Xiao-Li Sun,Hui-Hui Li,Zhong-Jie Ren,Shou-Ke Yan. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(05)
[2]β成核剂含量对等规聚丙烯性能的影响[J]. 赵娟,张元明,韩光亭. 合成材料老化与应用. 2014(01)
[3]EFFECT OF POLY（BUTYLENE SUCCINATE） ON THE MORPHOLOGY EVOLUTION OF POLY（VINYLIDENE FLUORIDE） IN THEIR BLENDS[J]. 李慧慧. Chinese Journal of Polymer Science. 2012(02)
本文编号：3425838
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