光缆护套用纳米复合材料的研究

摘要

本文采用熔融插层法制备了一种新型的光缆护套料——聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料。试验证明与纯聚乙烯护套料相比，聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料在机械性能和耐热性等方面得到了全面提高。 本文主要研究内容如下：用烷基季铵盐对Na基蒙脱土进行有机改性。用傅立叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy，简称FTIR)和X-射线衍射(X-raydiffraction，简称XRD)对制备的有机蒙脱土进行了表征；分析了不同改性温度和时间对改性效果的影响。对熔融插层过程进行了热力学和动力学分析；并对熔融插层过程进行了分子动力学模拟和相行为模拟。在单螺杆挤出机上用熔融插层法制备了聚乙烯/蒙脱土复合材料。用XRD测试了蒙脱土片层间距的变化；并用差热分析(differential thermalanalysis，简称DTA)测试了复合材料的熔融温度；用电子万能试验机测试了材料的机械性能。在双螺杆挤出机上制备了不同蒙脱土含量的聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料。用XRD测试了蒙脱土片层间距的变化；并用DTA测试了复合材料的熔融温度；用电子万能试验机测试了材料的机械性能；分析了不同反应条件对制备材料性能的影响。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1纳米复合材料概述

1.2聚合物/无机物纳米复合材料

1.3聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展

1.3.1 PLS纳米复合材料的种类

1.3.2 PLS纳米复合材料的制备方法

1.3.3 PLS纳米复合材料的机械及热学性能

1.3.4 PLS纳米复合材料的应用与展望

1.4聚乙烯护套料简介

1.5本课题的目的、意义及内容

1.6本章小结

第2章蒙脱土的有机改性

2.1蒙脱土的结构

2.2蒙脱土的有机化及有机改性剂的种类

2.2.1蒙脱土的有机化

2.2.2有机改性剂的种类

2.3蒙脱土有机改性的方法及影响因素

2.3.1蒙脱土有机改性的方法

2.3.2蒙脱土有机改性的影响因素

2.4改性效果的表征

2.4.1红外光谱测试

2.4.2 XRD测试

2.5本章小结

第3章熔融插层复合理论分析

3.1熔融插层过程热力学分析

3.2熔融插层动力学分析

3.3插层聚合物的分子动力学模拟

3.4插层聚合物的相行为模拟

3.5聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料插层过程的热力学可能性

3.6本章小结

第4章单螺杆挤出机制备聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料

4.1聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料制备简介

4.2在单螺杆挤出机上制备聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料

4.2.2试验原料

4.2.2试验设备

4.2.3试验方案

4.2.4试验步骤

4.2.5结构表征与性能讨论

4.3本章小结

第5章双螺杆挤出机制备聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料

5.1试验部分

5.1.1试验原料

5.1.2试验设备

5.1.3试验方案

5.1.4试验步骤

5.2结果表征与性能讨论

5.2.1不同蒙脱土含量下的结果表征与性能讨论

5.2.2不同反应温度和转速对复合材料性能的影响

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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