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              原位聚合尼龍/磁性凹凸棒納米復合材料的研究

              來源:中國凹凸棒土網(wǎng)    02-11 11:53
               本課題在對凹凸棒原土(ATP)進行分散提純的基礎(chǔ)上,將其與納米Fe3O4復合制備成具有超順磁性的磁性ATP復合粉體,并首次將其應用到聚合物中。使用了反應中不生成水的新型催化體系,利用單體澆注和反應擠出兩種先進的加工方式成功制備出了PA6/磁性ATP復合材料。 論文研究了磷酸鹽類分散劑對凹凸棒在水中的分散效果,不同F(xiàn)e3O4和凹凸棒配比制備的復合粉的磁性能;確定了單體澆注和反應擠出兩種制備PA6/磁性ATP復合材料的聚合工藝,分析了磁性ATP含量對陰離子聚合PA6的影響。采用HDT、DSC、FT—IR、X—射線衍射、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)等儀器分別對PA6/磁性ATP納米復合材料的熱力學性能、結(jié)晶及晶型結(jié)構(gòu)、微觀分散形態(tài)進行了表征;對納米復合材料的力學性能等進行了測試;對外加磁場對聚合物中磁性ATP狀態(tài)的影響進行了分析。 研究結(jié)果表明,ATP/Fe3O4復合粉體具有超順磁性,分散均勻且不團聚。磁性ATP在一定含量下對PA6聚合影響不大,單體澆注制備的PA6/磁性ATP復合材料中粒子不會團聚但分散不均勻,而反應擠出制備的復合材料中磁性ATP分散均勻,粒徑均小于50nm,達到了納米級的分散效果,但ATP的棒晶結(jié)構(gòu)被破壞。XRD分析表明,單體澆注復合材料為α、γ晶型共生結(jié)構(gòu),反應擠出復合材料為γ晶型亞穩(wěn)定結(jié)構(gòu),磁性ATP的加入能夠起到異相成核劑的作用,促進了γ晶型生成,提高了結(jié)晶度。HDT和DSC結(jié)果表明一定含量磁性ATP粒子能改善復合材料的熱穩(wěn)定性,使熱變形溫度和熔融溫度向高溫方向移動。力學性能測試表明,磁性ATP以其高模量、催化性和納米增強效應提高了復合材料的力學性能,特別是由于雙螺桿的良好分散效果,反應擠出工藝中在添加相對少量磁性ATP時就可以使復合材料的綜合性能有較大提升。外加磁場作用下,聚合物中的磁性ATP會產(chǎn)生感應磁場,互相吸引形成聚集而不團聚的穩(wěn)定狀態(tài)。

                  關(guān)鍵詞:
                  聚合尼龍 磁性凹凸棒 納米復合材料 力學性能
                  作者:
                  田力偉
                  學位授予單位:
                  華東理工大學
                  授予學位:
                  碩士
                  學科專業(yè):
                  材料科學與工程
                  導師姓名:
                  唐頌超
                  學位年度:
                  2009
                  語種:
                  中文
                  分類號:
                  TG149

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