功能型EAA/CR TPVs的结构及性能研究

发布时间：2023-02-05 15:08

　　本研究采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸共聚物(Ethylene-acrylic acid copolymer,EAA)/氯丁橡胶(Chloroprenerubber,CR)热塑性硫化胶(Thermoplastic vulcanizates,TPVs),对其力学性能、微观结构、压缩Mullins效应及可逆回复行为进行了系统研究;以EAA/CR TPV为原料制备热致型形状记忆高分子(Heat-triggered shape memory polymer,HSMP)材料,并考察了橡塑比、变形温度、回复温度等变量对其形状记忆性能的影响规律,在此基础上提出了 TPV基HSMP材料的形状记忆效应产生机制,并获得了性能调控方法;采用EAA成功制备了HSMP材料,并对其力学行为、取向结构及其形状记忆行为进行了系统研究;采用差热扫描量热计(Differential scanning calorimetry,DSC)方法对 EAA 和 EAA/CR TPV在不同冷却速率下的非等温结晶过程进行了系统研究,并采用Avrami、Ozawa和莫志深方法来进一步深入研究了非等温结晶动力学。主要结果如下:(1)微观相...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 综述
    1.1 热塑性弹性体概述
        1.1.1 热塑性弹性体概述
        1.1.2 热塑性硫化胶
    1.2 热塑性硫化胶的制备、结构及性能
        1.2.1 热塑性硫化胶的制备
        1.2.2 热塑性硫化胶的微观结构表征
        1.2.3 热塑性硫化胶的微观结构形成机制
        1.2.4 热塑性硫化胶的性能
            1.2.4.1 热塑性硫化胶的力学性能
            1.2.4.2 热塑性硫化胶的黏弹行为
            1.2.4.3 热塑性硫化胶的流变行为
        1.2.5 热塑性硫化胶的应用
    1.3 形状记忆材料的概况
        1.3.1 形状记忆材料的发展历程
        1.3.2 基于TPV的形状记忆材料
            1.3.2.1 形状记忆TPV的设计策略及形状记忆机制
            1.3.2.2 形状记忆TPV的制备及性能表征
        1.3.3 基于TPV形状记忆材料的应用
    1.4 超疏水TPV材料的概述
        1.4.1 超疏水材料表面的发展历程
        1.4.2 超疏水表面的制备方法
        1.4.3 超疏水表面的应用
    1.5 吸水膨胀橡胶的概述
    1.6 选题的目的及研究意义
第二章 形状记忆EAA和EAA/CR TPV的制备、结构与性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验主要原料
        2.2.2 主要仪器设备
        2.2.3 形状记忆EAA和EAA/CR TPV的制备
        2.2.4 性能测试
            2.2.4.1 力学性能测试
            2.2.4.2 形状记忆行为测试
            2.2.4.3 微观相结构表征
            2.2.4.4 形状记忆性能表征测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 系列EAA/CR TPVs的微观结构与性能
            2.3.1.1 不同橡塑比对EAA/CR TPVs的力学性能的影响
            2.3.1.2 EAA/CR TPVs的微观相态结构研究
        2.3.2 形状记忆性能
            2.3.2.1 EAA和EAA/CR TPVs的形状记忆行为
            2.3.2.2 不同变形温度对形状记忆行为的影响
            2.3.2.3 不同回复条件对形状记忆行为的影响
            2.3.2.4 动态粘弹性为对形状记忆行为的影响
            2.3.2.5 结晶行为对形状记忆行为的影响
            2.3.2.6 应力松弛行为对形状记忆行为的影响
            2.3.2.7 EAA和EAA/CR TPV形状记忆机理
    2.4 本章小结
第三章 EAA/CR TPV的压缩Mullins效应及其可逆回复
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验主要原料
        3.2.2 主要设备仪器
        3.2.3 EAA/CR TPV动态硫化体系的制备
        3.2.4 性能测试
            3.2.4.1 力学性能测试
            3.2.4.2 压缩Mullins效应的测试
            3.2.4.3 压缩Mullins效应的可逆回复
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 纯EAA的压缩Mullins效应及其可逆回复
            3.3.1.1 纯EAA的压缩Mullins效应
            3.3.1.2 纯EAA压缩Mullins效应的可逆回复
        3.3.2 系列EAA/CR TPVs的压缩Mullins效应及其可逆回复
            3.3.2.1 EAA/CR TPVs的力学性能
            3.3.2.2 EAA/CR TPV的微观结构
            3.3.2.3 EAA/CR TPV的压缩Mullins效应
            3.3.2.4 应变对EAA/CR TPVs的压缩Mullins行为
            3.3.2.5 橡塑比对EAA/CR TPVs的压缩Mullins行为
            3.3.2.6 温度对EAA/CR TPVs压缩Mullins效应可逆回复的影响
        3.3.3 CB含量对CR静态硫化胶的Mullins效应的强化机制
            3.3.3.1 CB含量对CR静态硫化胶力学性能的影响
            3.3.3.2 CB含量对CR静态硫化胶的Mullins效应的放大器效应的影响
            3.3.3.3 CB对CR静态硫化胶的增强机理
    3.4 本章小结
第四章 基于EAA和EAA/CR TPV的非等温结晶研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验主要原料
        4.2.2 主要设备仪器
        4.2.3 EAA和EAA/CR TPV体系的制备
    4.3 性能测试
        4.3.1 差示扫描量热法(DSC)分析
    4.4 实验结果及分析
        4.4.1 非等温结晶曲线
        4.4.3 非等温动力学研究
            4.4.3.1 非等温结晶过程中T和X(T)之间的关系
            4.4.3.2 非等温结晶过程中t和X(T)之间的关系
        4.4.4 用修正Avrami方程的Jeziorny法分析非等温结晶过程
        4.4.5 用Ozawa法分析非等温结晶过程
        4.4.6 用莫志深法分析非等温结晶过程
    4.5 本章小结
第五章 基于EAA/CR TPV超疏水表面的探索研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验主要原料
        5.2.2 主要仪器设备
        5.2.3 样品制备
            5.2.3.1 EAA/CR TPV的常制备
            5.2.3.2 超疏水TPV表面的制备
        5.2.4 性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 不同金相砂纸为模板对EAA/CR TPVs表面润湿性能的影响
    5.4 本章小结
结论
创新点
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的科技论文
攻读学位期间发表的社科论文
攻读学位期间申请专利情况
攻读学位期间参与的科研项目
攻读学位期间获奖情况



本文编号：3735191