高导热聚丁烯材料的研究

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1、高导热聚丁烯材料的研究学生姓名：张樱专业班级：高材01（2）班指导老师：王旭摘要：本文分别从力学测试结果入手研究了石墨含量、相容剂（马来酸肝接枝改性聚丁烯,PB-g-MAH）含量和结晶时间对聚丁烯/石墨复合材料力学性能的影响，以及运用示差扫描量热分析法（DSC）、X射线衍射分析法（XRD）、偏光显微镜分析法（PLM）等方法研究了石墨对聚丁烯/石墨复合材料结晶能力的影响。关键词：聚丁烯，石墨，导热，结晶ABSTRACT：Thepaperstudiedtheeffectsofgraphitecontents,compati1izer（maleic

2、anhydridegraftedPolybutylene,PB-g-MAH）contentsandcrystalprocessonPB/graphitecompositerespectivelybytheresultsofmechanicaltesting.TheeffectsofgraphiteonthecrystalabilityofPB/graphitecompositearealsoconsideredintheexperimentsonthebasisofDifferentialscanningcalorimetry,X-raydi

3、ffractionandPolarizationmicroscope.KEYWORDS：Poly（1-butene）,graphite,therma1conductivity,crystal前言在很多应川屮，用导热填料增强的高聚物可以兼有优良的导热性能及力学性能⑴。大量的理论研究和貝体实验证明了通过加入定量石墨使其成为聚丁烯/石墨复合材料的方法能很好地提高聚丁烯材料的导热性能。然而，由于石墨成分的添加改变了原聚丁烯材料的力学性能。因此，如何确定聚丁烯/石墨复合材料的混合比例以及制备工艺就成为亟待解决的研究项U。1.实验部分1.1实验原料实验原

4、料分别有：聚丁烯、石墨、钛酸酯（NDZ201）、异丙醉、马来酸酹（MAH）、过氧化二异丙苯（DCP）、丙酗、对二卬苯、酚瞅试剂、氢氧化钾一乙醇溶液。1.2实验设备及仪器实验设备及仪器分别有：熔体流动速率仪、鼓风电热恒温干燥箱、高速混合机、双螺杆挤出机、冷切粒机、幫料粉碎造粒机、双辘炼赠机、赠料成型注射机、电子万能试验机、幫料冲击仪、示差扫描量热分析仪（DSC）、X射线衍射分析仪（XRD、）偏光显微镜（PLM）、超声波清洗机、真空干燥箱、金相试样抛光机、平板硫化机。1.3实验总体流程十燥石墨、聚丁烯、相容剂一预混合一熔融共混一冷却切粒一注犁成型

5、一性能测试2.结果与讨论2.1石墨含量对聚丁烯/石墨复合材料力学性能的影响力学实验得出石墨含量每增加15%,拉伸强度上升约4%,冲击强度下降约125%,弯曲强度提高约7Mpa的结果。因为石墨本身具冇增强作用，当把它们加入到聚丁烯中后，它们促使大分子链Z间形成了更多的物理交联结构，使链滑移变得困难，在宏观上表现为复合材料的拉伸强度随着石墨含量的增加而增大⑵。随着石墨含虽的增加，石墨对聚丁烯材料分了运动的限制作用表现越來越明显，致使聚丁烯/石墨复合材料的冲击强度随Z降低。石墨属于典型的片状结构填料,且其抵抗弯曲变形的性能优越于聚丁烯。因此，当聚丁

6、烯基体中，能捉髙复合材料刚性的片状石墨的用量增加时，材料的弯曲性能必然会得到相应的提高。2.2相容剂含量对聚丁烯/石墨复合材料力学性能的影响力学实验结果说明作为和容剂的马来酸酊•接枝改性聚丁烯(PB-g-MAH)对聚丁烯/石墨复合材料的拉伸强度影响不人，对弯曲性能有一定程度的负而影响。而相容剂含量的增加赋了材料力学性能的最人改变在于随着相容剂的增加，明显提高了聚丁烯/石眾复合材料的冲击强度。这是因为相容剂较好地改善了聚丁烯与石墨之间的相容性，增加两相间的界面粘结力，冇利于应力的传递，所有这些在改善冲击强度方面都起着积极的作用。2.3结晶时间对

7、聚丁烯/石墨复合材料力学性能的影响2.3.1拉伸性能关丁•结品吋间対复合材料拉伸性能的影响分别从两个方面进行讨论。首先考虑结品度的影响。复合材料的结品度随着结品时间的延长随之提高，使得聚合物品体中分子链排列愈加紧密有序，孔隙率降低⑶，导致依赖于结晶程度的拉伸性能呈现与之相适应的增长趋势。其次考虑结晶速率对拉伸性能的影响。关于这一部分则要分别讨论是否添加相容剂的惜况。两种悄况存在的相同点是：由于材料整体的结品速率先快后缓，导致拉伸强度在结晶吋间初期提升较快，后基木趋于平稳。不同点在于两者的拉伸强度基木稳定所需时间存在羌异，未加相容剂约为24小时

8、而添加相容剂约为8小时。说明，添加相容剂能使拉伸强度在鮫短时间内趋于稳定。30252051—50晶结00间1时O)20时50小图1拉伸强度与结晶时间的关系（未加相容