聚合物梯度材料的连续制备装置设计、制备及结构表征

摘要

功能梯度材料(Funcfionlly Gradient Materials，简称FGM)是指在材料的制备过程中，采用先进的复合技术，使材料的微观要素(包括组成和结构)，在某特定方向上呈连续(或准连续)的梯度变化，从而使材料的宏观性能也在同一方向上呈连续(或准连续)梯度变化的一种非均质复合材料。由于FGM的概念是应宇航技术对超耐热材料的要求而产生的，所以在过去的二十来年里，其研究和应用主要集中在金属／陶瓷等无机功能梯度材料领域，相比之下，有关聚合物梯度材料(PGM)的研究开展得较少，而应用传统的聚合物加工设备进行聚合物功能梯度材料连续制备的研究更未见报道。本论文针对以往这类研究的不足，融合了梯度材料的思想、聚合物填充和共混改性的原理，提出了一种采用现有的聚合物加工设备，通过复合共挤一梯度分配一二维混合的过程来连续制备聚合物梯度材料的新方法。其中复合共挤以两台挤出机完成；梯度分配和二维混合分别以自行设计加工的梯度混合器中的梯度分配器和二维混合元件完成。本论文用这种新方法试制了填充型和共混型聚合物梯度材料，通过对材料梯度性和形态结构的表征，研究了此工艺的可行性，并探讨了不同混合元件对材料梯度性的影响。结果表明，不同混合元件对材料梯度性有较大影响；利用本文提出的新方法，采用合适的工艺条件和优化的梯度混合器基本上可以制备出组分上呈一定梯度性变化的聚合物材料。本文提出的新方法为制备填充或共混型聚合物梯度材料提供了一条新思路。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章实验基本原理及技术路线

第三章实验装置的研制

第四章填充复合型聚合物梯度材料的制备

第五章共混型聚合物梯度材料的制备

第六章总结论

参考文献

攻读硕士学位期间科研成果

声 明

致谢