聚氯乙烯（PVC）纳米复合材料性能研究

摘要

本论文采用熔融共混方法制备得到了PVC/纳米碳酸钙和PVC/蒙脱土纳米复合材料，研究了碳酸钙、蒙脱土对复合材料结构与性能的影响，探讨了PVC/纳米碳酸钙复合材料的断裂韧性以及PVC/蒙脱土纳米复合材料的热稳定性及热降解动力学。主要研究内容及结果如下： 透射电子显微镜(TEM)分析表明，在纳米碳酸钙用量为3～10份范围内，纳米碳酸钙粒子以纳米级别分散在PVC基体中。此时PVC/纳米碳酸钙复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲模量都同时得到了提高，实现了同时增韧增强的目的。　　采用4种不同季铵盐处理的有机蒙脱土与PVC熔融共混制备得到了PVC/蒙脱土复合材料。X射线衍射(XRD)分析和TEM观察表明，PVC分子链插层进入到了蒙脱土片层间。PVC/蒙脱土复合材料的力学性能主要受蒙脱土种类和用量的影响。在0.5～3份用量范围内，有机化蒙脱土提高了PVC的拉伸性能和缺口冲击强度，表现出同时增强和增韧的特点。　　利用热失重分析研究了PVC/蒙脱土复合材料的加工热稳定性，结果表明，在降解第一阶段，有机化蒙脱土提高了PVC的最大失重率所对应的温度，表明有机化蒙脱土在一定程度上改善了PVC的热稳定性。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1引言

1.2聚合物纳米复合材料的研究进展

1.3聚氯乙烯纳米复合材料研究进展

1.3.1 PVC/CaCO3纳米复合材料

1.3.2PVC/蒙脱土纳米复合材料

1.4研究课题的提出与主要研究内容

1.4.1研究课题的提出与意义

1.4.2主要研究内容

第二章实验部分

2.1主要原材料

2.2样品制备

2.2.1碳酸钙处理

2.2.2试样制备

2.3性能测试

2.3.1力学性能测试

2.3.2维卡软化点温度测试

2.3.3热失重(TGA)测试

2.3.4差热扫描分析仪(DSC)测试

2.3.5凝胶色谱渗透仪(GPC)测试

2.3.6扫描电子显微镜(SEM)

2.3.7透射电子显微镜(TEM)

2.3.8广角X-射线衍射分析(WAXD)

2.3.9流变性能测试

2.3.10断裂韧性研究

第三章PVC/纳米碳酸钙复合材料力学性能与结构

3.1共混工艺条件对体系性能的影响

3.1.1共混温度对复合材料性能的影响

3.1.2共混时间对复合材料性能的影响

3.2配方因素对体系性能与结构的影响

3.2.1高分子增韧改性剂的影响

3.2.2碳酸钙对复合材料性能与结构的影响

3.2.3第三组分的影响

3.2.4 PVC分子量对复合材料性能的影响

3.3高填充PVC纳米碳酸钙复合材料的性能

本章小结

第四章PVC/纳米碳酸钙复合材料断裂韧性与加工性能研究

4.1 PVC/纳米碳酸钙复合材料断裂韧性研究

4.1.1 PVC/纳米碳酸钙复合材料拉伸断裂行为研究

4.1.2 PVC/纳米碳酸钙复合材料弯曲断裂韧性研究

4.2纳米碳酸钙对PVC加工流变性能的影响

4.3 PVC/纳米碳酸钙复合材料的热性能

4.3.1 TG分析

4.3.2维卡温度

本章小结

第五章PVC/MMT复合材料的力学性能与结构

5.1PVC/蒙脱土复合材料的力学性能

5.1.1 PVC/蒙脱土复合材料的力学性能

5.1.2PVC/蒙脱土复合材料的结构表征

5.2纳米碳酸钙与蒙脱土复合改性PVC材料的性能与结构

5.2.1纳米碳酸钙与蒙脱土复合改性PVC材料的性能

5.2.2纳米碳酸钙与蒙脱土复合改性PVC材料的结构

本章小结

第六章PVC/MMT复合材料的加工热稳定性能

6.1MMT用量对PVC材料加工性能的影响

6.2 PVC/MMT复合材料的热稳定性能

6.2.1 PVC/MMT复合材料的热稳定性能

6.2.2蒙脱土对PVC复合材料的Tg的影响

6.2.3 PVC/蒙脱土复合材料的维卡温度

6.3 PVC/MMT复合材料的热降解动力学研究

本章小结

全文总结

参考文献

致谢

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