一种新型相容剂HDPE-TEPAE-g-GO的制备及其在尼龙中的应用研究

《一种新型相容剂HDPE-TEPAE-g-GO的制备及其在尼龙中的应用研究》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、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文一种新型相容剂HDPE-TEPAE-g-GO的制备及其在尼龙中的应用研究论文作者：李会凡学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：化学工程指导教师：王月欣职称：教授资助基金项目：（必要时填写）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalEngineeringPREPARATIONOFANOVELCOMPATIBILIZERHDPE-TEPAE

2、-g-GOANDITSAPPLICATIONINNYLONbyLiHuifanSupervisor:Prof.WangYuexinMay2017ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.××××××××.摘要将两种或两种以上的聚合物共混是获得优异材料的常用手段。但是，大多数聚合物共混体系中共混组分极性差异较大，致使其相容性很差，所以添加相容剂成为一种关键的技术。目前使用的相容剂存在结构单一，适用范围窄等不足，因此开发一种新

3、型并具有普遍适应性的相容剂成为了当今人们研究的热点。本文设计了一种由非极性聚烯烃链-极性链-纳米氧化石墨烯片三部分构成的相容剂HDPE-TEPAE-g-GO，并将该相容剂应用到尼龙体系中。采用氧化石墨烯（GO）、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵（GTA）、环氧氯丙烷（ECH）、四乙烯五胺（TEPA）和马来酸酐接枝高密度聚乙烯（HDPEMA）为原料制备相容剂HDPE-TEPAE-g-GO。通过FTIR、XRD和TGA对HDPE-TEPAE-g-GO进行表征，结果表明，HDPE接枝到GO上，并且HDPE的接枝率达到4

4、7.9wt%。本文分别以HDPE-TEPAE-g-GO和HDPE-g-GO改性铸型（MC）尼龙，采用阴离子原位聚合法制备了MC尼龙/HDPE-TEPAE-g-GO复合材料和MC尼龙/HDPE-g-GO复合材料。TGA、SEM、CA、DSC以及力学性能测试结果表明，与HDPE-g-GO相比，HDPE-TEPAE-g-GO对材料性能的影响更为显著，原因是极性链TEPAE起着关键性的作用。调节相容剂HDPE-TEPAE-g-GO中HDPE-TEPAE和GO片的质量比，制备出不同配比的相容剂HDPE-TEPAE-g-

5、GO，用它们改性MC尼龙，制备复合材料。SEM和CA测试结果表明，相容剂的加入改善了HDPE与MC尼龙的相容性；TGA测试结果表明，复合材料的热稳定性有显著性的提高；DSC测试结果表明，HDPE-TEPAE-g-GO起到了异相成核剂作用，使得尼龙分子链在高温处比较容易排列规整，容易结晶。当HDPE-TEPAE和GO片的质量比为1.5:1，相容剂HDPE-TEPAE-g-GO加入0.04wt%时，复合材料的拉伸强度、冲击强度和压缩强度相对纯MC尼龙分别提高了12.09%、76.41%和32.13%，同时，复合材

6、料的耐水性和热稳定性都有明显的提高。将相容剂HDPE-TEPAE-g-GO与HDPEMA分别加入到PA6/HDPE共混物中，考察两种相容剂在共混物中的增容效果。SEM、DMA和CA测试结果表明，HDPE-TEPAE-g-GO的增容效果优于HDPEMA。当HDPE-TEPAE-g-GO和HDPEMA的加入量均为0.1wt%时，PA6/HDPE/HDPE-TEPAE-g-GO共混物的拉伸强度和冲击强度比PA6/HDPE/HDPEMA共混物提高了16.76%和30.97%。HDPE-TEPAE和GO片的质量比为1.

7、5:1，HDPE-TEPAE-g-GO加入0.1wt%时，PA6/HDPE/HDPE-TEPAE-g-GOI共混物的拉伸强度和冲击强度比PA6提高了17.47%和36.52%。关键字：相容剂氧化石墨烯铸型尼龙尼龙6高密度聚乙烯IIABSTRACTBlendingtwoormorepolymersisacommonmeansofobtainingexcellentmaterials.However,thepolaritiesoftheblendsaredifferentresultinginpoorcompat

8、ibilityinthemostofpolymerblends,sotheadditionofcompatibilizersisakeytechnology.Atpresent,thesecompatibilizersaresinglestructure,narrowrangeofapplicationsandotherdeficiencies.Therefore,itisahotspottodev