聚丙烯/碳基填料复合材料的流变行为研究

摘要

聚丙烯/碳基填料复合材料由于具有质量轻，加工容易，可用在导电、介电和摩擦等多种场合而受到广泛关注与研究；其流变行为既反映了其内部结构又直接关联加工和最终使用性能。
　　本文系统研究了不同形貌的碳基填料（粒状炭黑CB，针状碳纤维CF和片状石墨GP）填充聚丙烯（PP）三种复合材料的稳态、动态流变行为及微观形态；重点讨论了粒子外观形貌、粒径和含量对体系流变行为影响。结果如下：
　　碳基填料的外观形貌对复合材料体系的稳态剪切性能和动态流变性能具有较大影响，PP/CB体系的非牛顿性明显强于PP/GP和PP/CF体系。
　　填料含量增加时，所有填料都表现出Payne效应增强，非牛顿性增加，低频模量增加，甚至出现末端平台区；PP/CB体系这些效应最显著，可能是因为CB上活性点较多，有利于大分子黏附。
　　填料粒径对体系流变性能有明显变化，小粒径的增黏、增强效果明显好于大粒径填料。逾渗理论计算得出，粒径为500目的石墨填充聚丙烯复合材料的逾渗值为13.8％，粒径为1500目的石墨填充聚丙烯复合体系的逾渗值为17.2%。SEM实验发现，GP相对比其他两种填料分散较均匀，且小粒径GP的分散明显好于大粒径的，这可能是小粒径逾渗值比大粒径低且在更低含量下出现末端区平台的原因。

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1 绪论

1.1前言

1.2碳基填料填充复合材料研究进展

1.3 流变学研究机理

1.4本文的研究目的 研究方法和主要研究内容

2.填料粒子与基体的表征

2.1前言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

3.聚丙烯/石墨复合材料性能研究

3.1前言

3.2实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

4.聚丙烯/碳纤维复合材料性能研究

4.1前言

4.2实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

5.聚丙烯/炭黑复合材料流变性能研究

5.1前言

5.2实验部分

5.3 结果与讨论

5.4 本章小结

6.碳基填料对复合材料综合性能比较

6.1前言

6.2 结果讨论与分析

6.3 本章小结

参考文献

攻读硕士学位期间所得研究成果

致谢