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核壳纤维的制备及其在聚丙烯改性中的应用

作　者: 王志华
导　师: 刘力
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 同轴静电纺丝 核壳纤维 聚丙烯 力学性能
分类号: TQ325.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


聚丙烯由于其力学性能优异,耐热性好,耐应力开裂性和刚性优异,且易于加工成型,具有广泛的应用价值,但是其韧性较差,尤其是在低温下易脆断,对缺口敏感,因此聚丙烯改性成为研究热点和重点。静电纺丝法可以制备出连续微纳米级纤维。本文主要采用同轴静电纺丝制备不同种类纳米核壳纤维,主要工作如下：1、采用同轴静电纺丝法成功地制备外层为塑料内层为橡胶不同种类的核壳纤维,研究了纺丝过程的一系列参数对核壳纤维形貌及结构的影响,分别制得了直径为100-200nm,600-800nm,200-400nm的PVP/EPDM, PC/EPDM, PA6/CR的核壳纤维,为制得形貌较好的核壳纤维提供了一定的理论基础。2、将制得的核壳纤维填充到聚丙烯中对聚丙烯进行改性研究。通过SEM, XRD, DSC, PLM等表征可知,需在加工过程中添加增容剂提高核壳纤维与基体之间的相容性,核壳纤维的加入使得结晶速率加快,起到了促进β晶生长的作用,同时发现复合材料的晶体尺寸较聚丙烯减小,尤其是添加增容剂后,形成细小微晶。力学性能测试表明,核壳纤维的加入使得聚丙烯的冲击性能增加,与纯PP冲击效果相比提高程度：硫化PC/EPDM纤维(33.8%)>PA6/CR纤维(32.82%)>未硫化PC/EPDM纤维(23.27%)>PVP/EPDM纤维(17.56%),在提高冲击性能的同时,PVP/EPDM使得PP刚性降低降,PA6/CR、PC/EPDM则可以保持PP的刚性。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-13
第一章 绪论  13-27
  1.1 聚丙烯改性研究进展  13-16
    1.1.1 聚丙烯介绍  13
    1.1.2 聚丙烯的化学改性  13-15
    1.1.3 聚丙烯的物理改性  15-16
  1.2 聚丙烯结晶调控  16-17
  1.3 聚丙烯纳米复合材料  17-18
    1.3.1 纳米粒子的特性  17
    1.3.2 纳米材料对PP性能的影响  17-18
  1.4 静电纺丝  18-21
    1.4.1 静电纺丝技术  18-19
    1.4.2 静电纺丝工作原理  19-20
    1.4.3 静电纺丝影响因素  20-21
  1.5 同轴静电纺丝  21-25
    1.5.1 同轴静电纺丝工作原理  22-23
    1.5.2 同轴静电纺丝影响因素  23-25
  1.6 选题的意义及研究内容  25-27
第二章 同轴静电纺丝法制备核壳纤维  27-41
  2.1 前言  27
  2.2 实验部分  27-28
    2.2.1 实验原材料  27-28
    2.2.2 实验设备及仪器  28
    2.2.3 样品制备  28
  2.3 实验测试方法  28-29
    2.3.1 扫描电镜测试(SEM)  28-29
    2.3.2 透射电镜测试(TEM)  29
  2.4 结果与讨论  29-38
    2.4.1 外层PVP,内层EPDM同轴纤维形貌及结构的研究  29-38
    2.4.2 其他材料的核壳纤维的制备  38
  2.5 小结  38-41
第三章 核壳纤维在聚丙烯改性中的应用  41-77
  3.1 前言  41
  3.2 实验部分  41-42
    3.2.1 实验原材料  41-42
    3.2.2 实验设备及仪器  42
    3.2.3 样品制备  42
  3.3 实验测试方法  42-44
    3.3.1 扫描电镜观测(SEM)  42-43
    3.3.2 广角X射线衍射分析(XRD)  43
    3.3.3 差示扫描量热仪(DSC)  43
    3.3.4 偏光显微镜(PLM)  43
    3.3.5 冲击测试  43
    3.3.6 拉伸测试  43-44
  3.4 结果与讨论  44-75
    3.4.1 核壳纤维(外层PVP内层EPDM)对聚丙烯的改性  44-49
    3.4.2 核壳纤维(外层PC内层EPDM)对聚丙烯的改性  49-69
    3.4.3 核壳纤维(外层PA6内层氯丁橡胶)对聚丙烯的改性  69-75
  3.5 小结  75-77
第四章 结论  77-79
参考文献  79-83
致谢  83-85
研究成果及发表的学术论文  85-87
作者和导师简介  87-89
附录  89-90

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 聚合类树脂及塑料 > 聚烯烃类及塑料 > 聚丙烯
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