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纳米二氧化硅对PP—PC共混物和PP—PA共混物 成核、结晶和拉伸性能的影响。 导 师:唐云、王燕 答辩人:何刈 专 业:高分子材料应用技术 主要内容 文章摘要 概述 实验部分 结果与结论 1 2 3 4 文章摘要 1、聚丙烯与聚酰胺和聚碳酸酯通过熔融混合，有或没有添加纳米二氧化硅制备不混溶的共聚物。 2、纳米二氧化硅能烈的减少散液滴的大小。 3、添加了PA液滴的聚丙烯的成核密度比相同条件下添加PC或PC_sio2的成核密度更高。 4、PP发达的球晶生长不受混合物的影响，而其整体等温结晶的动力学能强烈的影响成核效应引起共混。 文章摘要 5、添加纳米二氧化硅导致PP—PC共混物断裂应变的增强，而据观察削弱了PP_PA共混物。 概述 嵌段共聚物及接枝共聚物，以及一些功能聚合物，他们可以在界面通过防止两种聚合物聚结，减小液滴的体积。近年来，各种研究都强调了纳米填料，如粘土、碳纳米管和二氧化硅可以用来作为一种替代有机增溶剂对不相容聚合物形态稳定的共混物。 概述 一些研究已经试图推断出用胶体乳液聚合物共混来混溶的结果，韦尔曼特等人[18]表明纳米二氧化硅粒子可用于抑制聚结在聚（二甲基硅氧烷）/聚异丁烯聚合物共混。 与上述共聚物和功能化聚合物相比不同的是，由于纳米颗粒的双化学性质它是稳定界于面处的。例如，二氧化硅可以在局部影响纳米颗粒——聚合物亲和力，使发展趋向系统的总自由能最小化。 概述 优先使纳米填料处于平衡处，可以预测计算润湿参数。纳米粒子的自由扩散展示了由聚合物粘度限制几乎不影响布朗运动。 结果是，由于粘度以及扩散问题，纳米粒子将会在局部接口展示强烈的亲和力。嵌段共聚物需要以化学方法针对一个特定的聚合物对纳米颗粒可能提供一个“更通用”的方式稳定两相系统。 概述 掺入纳米二氧化硅也可能影响其他共混物性能。改进分布和分散第二阶段的混合可以产生流变和材料力学性能。二氧化硅粒子也可以作为成核剂影响结晶行为。 PP与工程塑料共混，如，聚酯，聚酰胺、聚碳酸酯可能是提高PP属性的一个有用的方法。也就是，改善热稳定性，增加刚度，改善加工性能，表面光洁度和可染性。 实验研究 1、原材料 采用的原料有：等规聚丙烯、尼龙6、聚碳酸酯、聚酰胺、硅石粉TS530（二氧化硅）等。 2、加工 ① PP_PA和PP_PC共混物和纳米复合材料在双螺杆挤出机中进行热熔混合。 ②挤压温度范围从180℃到240℃之间挤压。 ③注射成型之前，所有的球晶都在除湿的真空炉中，（在80℃环境放置一晚）成型时的温度为30℃模具采用水循环冷却。 3、特性描述 ⑴温度性能的测试 一个PerkineElmer DSC金刚石量热议对纳米复合材料的分析。样品在冷却和加热过程中。加热历史被消除后，保持样品在高温（峰熔点以上20℃）三分钟。 ⑵结构表征 ⑶力学分析 进行拉伸试验测量通过劳埃德LR 10 K拉伸板凳机在拉伸率为10毫米/分钟情况下进行测量。测量超过六次求平均值。 结果与结论 ⒈ 通过电子显微镜形貌表征 预计PP将不与PC、PA混合，因为他们的不同的化学性质共混物与PP，PA和PC的液滴与基体是预期的形态[ 1—4 ]实际上观察到的情况通过SEM整齐的混合物(见图1 a和b)。 图1。低温断裂面的SEM照片：a) PP＿PA, b) PP＿PC, c) PP＿PAeSiO2, d) PP＿PC＿SiO2. a) b) c) d) 疏水性二氧化硅加入LED是一个强大的共混物分散相的尺寸的减小，可以观察到在图1c和D。纳米SiO2的加入PA或PC在PP基体中产生的更精细的分散。 从位置形态结果看这种戏剧性的变化和二氧化硅纳米颗粒在界面处大量的积累，这在图2中可以清楚地看到。 2、广角x射线衍射 ①聚合物和二氧化硅掺入少量纳米颗粒对PP和触发的晶体结构对材料的宏观性能的一些修改。(图1) ② 等规聚丙烯（PP）具有三个结晶形式：单斜晶系，六方晶系，和 斜方晶系。 ③图3显示了原始的PP结晶的注塑常见的一种形式,反映出现在2θ=14.0,16.6,18.3,21.0，和21.7对应于(110)、(040)、(130)、(111)、和(131)面分别一个α―ipp。 ④另一方面，PP＿PC和PP＿PC＿sio2共混物通过他们的WAXD模式，可以被证明其中只包含一个-PP形式，是有延展性的材料（图3）。 [图3。广角X射线衍射型态的PP，PPePA PPePC，共混物（有或没有二氧化硅）。] 3、偏振光光学显微镜（PLOM） 为了进一步探讨两个PA的添加效果，PC和二氧化硅纳米粒子对PP的结晶行为，其PP的结晶结构的X射线衍射分析补充通过利用偏光显微镜下