资源描述：
《聚苯乙烯论文：碳纳米管选择性分散及其诱导不相容共混物结晶的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、聚苯乙烯论文：碳纳米管选择性分散及其诱导不相容共混物结晶的研究【中文摘要】聚合物共混改性可以使单一聚合物的性能优化组合,并且获得一些特殊性能,成为开发新型高分子材料的有效途径。对于大部分的聚合物在热力学上是不相容的,不相容共混物增容改性的方法很多,添加无机纳米填料是一种实际有效的方法。碳纳米管(CarbonNanotubes,CNTs)自从被发现以来,由于其具有优异的力学、导电、导热特性而备受关注,此外碳纳米管对结晶聚合物是很好的成核剂,少量的碳纳米管可以诱导结晶,降低结晶活化能,提高结晶速率。聚苯乙烯(Polystyrene,PS).聚丙烯(Polypropylene,P
2、P)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate,PET)在生活、工程应用上很广泛,对其进行共混改性具有现实意义。本论文以PS/PP、PS/PET不相容共混物作为研究对象,多壁碳纳米管(Multi-WalledNanotubes,MWCNTs)做为无机纳米填料来制备纳米复合材料。首先对碳纳米管进行化学改性,改善其与基体之间的相互作用,控制其在复合材料中的分布；研究了加工共混条件、增容剂的添加、界面条件等对碳纳米管在不相容共混物中选择性分布的影响,并进一步探讨了碳纳米管的分布对结晶相的结晶行为以及对复合材料微观相形貌的影响。主要研究结果如下：(1
3、)对碳纳米管先酸化处理,然后与马来酸酐反应,使其表面接枝上羰基、羟基、羧基等活性基团,得到改性的多壁碳纳米管(FunctionalizedMulti-walledCarbonNanotubes,F-MWCNTs)。(2)把F-MWCNTs加入到PS/PP不相容共混物中,PS与F-MWCNTs通过溶液法配制母料,再与其他组分挤出注塑制备复合材料。对PP结晶行为的研究发现,PS/PP共混物中,PP在低温、高温处出现两个结晶峰,有分级结晶现象,但添加F-MWCNTs后PP只有一个高温结晶峰,分级结晶现象消失；同时,PS/PP/F-MWCNTs复合材料中PP相的结晶温度比PS/PP
4、共混物中PP相的结晶温度高,复合材料中PP相的结晶温度随着PP含量的增加而逐渐提高,表明F-MWCNTs跟PP间相互作用更强,F-MWCNTs从PS相迁移到了PP相中,F-MWCNTs作为很好的异相成核剂诱导PP结晶。另外动态力学分析(DynamicMechanicalAnalysis,DMA)数据表明,复合材料中PS、PP的玻璃化温度有所降低,说明F-MWCNTs充当了增塑剂的作用。扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope,SEM)对复合材料相形貌研究表明F-MWCNTs的引入在一定程度上促进了PS/PP相形貌从“海岛”相向双连续相的转变。(3
5、)在80PP/20PS不相容共混物中添加马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(MaleicAnhydrideGraftedStyrene-Ethylene-Butylenes-Styrene,SEBS-MA)作为增容剂,降低了两相的界面张力,增强了两相间的粘结力,分散相粒径变小,分散更均匀。同时研究了加工共混条件以及增容剂对F-MWCNTs在复合材料中选择性分布情况的影响。以PP/F-MWCNTs作为母料制备的纳米复合材料,SEBS-MA加入后PP的结晶温度降低,表明F-MWCNTs与SEBS-MA的相互作用比较强,部分的F-MWCNTs被SEBS-MA诱导而从PP相中
6、迁移出来；DMA表征发现PS玻璃化温度没有变化,F-MWCNTs并没有迁移到PS相中。以PS/F-MWCNTs作为母料制备的纳米复合材料,各个组分中PP的结晶温度变化不大,DMA结果发现PP玻璃化温度也没有变化,说明F-MWCNTs没有迁移到PP相中,主要还是分布在PS相中,SEBS-MA的存在可以阻止F-MWCNTs的迁移。以PP-MA为基体,PS/F-MWCNTs为母料制备的纳米复合材料,PP-MA结晶行为的研究也说明SEBS-MA与F-MWCNTs之间的相互作用力比PP-MA与F-MWCNTs之间的作用力更强。(4)制备了PS/PET/F-MWCNTs纳米复合材料,通
7、过热力学润湿系数计算表明F-MWCNTs倾向于分布在PET相中。对复合材料中PET的结晶行为的研究表明F-MWCNTs诱导PET结晶,起到了很好的异相成核作用,F-MWCNTs从PS相往PET相迁移；通过SEM直观的反映了F-MWCNTs主要分布在PET相中及两相界面,验证了F-MWCNTs在复合材料中的分布情况。【英文摘要】Polymerblendingisaconvenientandefficientrouteforthedevelopmentofnewpolymericmaterials,whichcanco
