含二氮杂萘酮结构聚醚酮和聚醚砜的改性研究

摘要

该论文采用熔融共混及溶液共混方式对二氮杂萘联苯结构聚芳醚树脂进行改性,系统研究了改性材料的结构和性能,以期为将来工业化生产和应用提供理论依据.采用聚醚砜(PES)对含二氮杂萘联苯结构聚芳醚砜(PPES)进行熔融共混改性.用差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)等方法对该共混体系的相容性进行研究,结果表明PPES/PES共混体系为完全相容体系.并且加入PES后,共混物具有良好力学性能.采用热失重仪(TGA)重点考察了在氮气氛围中PPES热分解动力学,确定其反应级数及反应活化能.实验结果表明PPES热分解分两步进行,反应级数n=1,反应活化能值随失重百分数增加而呈降低趋势,另外PES的加入会降低其热稳定性.采用动态热机械仪(DMTA)对PPES及PPES/PES共混物的动态机械性能进行了检测.实验结果表明,PPES在280℃温度以下,材料的储能模量保持在较高水平,表明材料的热稳定性优异,另外采用DMTA法所有样品只测得一个玻璃化温度峰值,再一次表明PPES/PES为完全共混体系.通过熔融挤出共混方法制备了PPEK/PPS共混物.采用毛细管流变仪测试了共混物的流变性能,结果表明在所研究的剪切速率和温度范围内,当PPS含量低于40﹪时,PPEK/PPS共混物为典型的假塑性流体;而当PPS含量为60﹪时,PPEK/PPS共混物则近似为牛顿流体.PPS的加入可以有效的降低PPEK的熔体粘度,并且能有效改善制品外观.采用热失重(TGA)法考察了PPEK及PPEK/PPS共混物的热稳定性能.实验结果表明PPEK热分解分两步进行,5﹪热失重温度随升温速率提高而向高温方向移动.PPEK在氮气氛围中热分解不是一级反应,有别于PPES热分解机理.共混加入PPS后,共混物的5﹪热失重温度没有降低,表明共混材料的热稳性能得到了保持.采用Ultem 1000聚醚酰亚胺(PEI)对含二氮杂萘酮结构聚醚酮(PPEK)进行了共混改性.用共溶剂法、DSC、SEM等方法对该共混体系的相容性进行研究,结果表明,PPEK/PEI为热力学完全相容体系.傅立叶红外(FI-IR)研究结果表明,该共混体系中两组分间没有强的相互作用,共混物较好相容性归因于共混物中两组分间的斥力小于组分自身间斥力.另外,对PPEK/PEI共混物进行热失重(TGA)测试结果表明,PEI的混入并没有降低PPEK的高温热稳定性.采用溶液共混法制备了PPEK/PTFE共混物.利用M-200型磨损实验机对样品的干摩擦磨损性能进行了研究,并根据SEM、扫描探针显微镜(SPM)得到的形貌图分析了共混物的磨损机理.实验结果表明:负荷、线速度、共混合金组分等对摩擦形貌、摩擦系数、磨损量、磨耗系数都有较大影响.

目录

文摘

英文文摘

前言

1文献综述

1.1特种工程塑料的发展概况

1.1.1特种工程塑料发展历程

1.1.2工程塑料改性研究

1.1.3工程塑料合金的生产方法

1.2工程塑料合金性能设计

1.2.1高强度工程塑料合金的设计

1.2.2耐热性工程塑料合金的设计

1.2.3滑动、耐磨性特种工程塑料合金的设计

1.3特种工程塑料合金

1.3.1聚苯硫醚合金

1.3.2聚醚醚酮合金

1.3.3聚芳砜合金

1.3.4聚芳酯共混合金

1.4工程塑料合金研究发展动态

1.4.1理论领域发展动态

1.4.2技术领域发展动态

1.5含二氮杂萘酮结构聚芳醚酮和聚芳醚砜研究进展

1.5.1合成开发

1.5.2结构与性能

1.5.3改性及应用

1.6本论文目的及研究内容

参考文献

2含二氮杂萘酮结构聚芳醚砜与聚醚砜共混物结构和性能

2.1实验部分

2.1.1实验原料

2.1.2共混物的制备

2.1.3测试

2.2结果与讨论

2.2.1相容性及力学性能

2.2.2热分解动力学

2.2.3PPES/PES共混物热稳定性

2.2.4动态力学性能

2.3本章结论

参考文献

3 PPEK/PPS共混物的流变性能及耐热性能研究

3.1实验部分

3.1.1实验材料

3.1.2共混物的制备

3.1.3性能测试

3.2结果与讨论

3.2.1PPEK/PPS共混物毛细管流变性能

3.2.2 PPEK/PPS共混物热稳定性

3.3本章结论

参考文献

4含二氮杂萘酮结构聚醚酮与聚醚酰亚胺共混合金研究

4.1实验部分

4.1.1主要原料

4.1.2共混物的制备

4.1.3测试

4.2结果与讨论

4.2.1 PPEK/PEI共混合金结构和性能

4.2.2 PPEK/PEI共混合金性能

4.3本章结论

参考文献

5含二氮杂萘酮结构聚芳醚酮/氟塑料合金性能研究

5.1实验部分

5.1.1实验原材料

5.1.2共混物的制备

5.1.3测式

5.2结果与讨论

5.2.1物理性能

5.2.2热性能

5.2.3动态力学性能

5.2.4摩擦性能研究

5.2.5本章结论

参考文献

6全文结论

硕士期间文章发表及获奖情况

致谢