聚苯硫醚/低熔点玻璃熔融复合物的制备及结构、性能研究

摘要

论文概述了粒子填充聚合物基复合材料的相关研究进展，详细介绍了聚合物熔体流变学的相关知识。选取聚苯硫醚(PPS)为基体，低熔点玻璃(LMTG)为无机组分，尝试采用熔融复合的方法实现填充粒子尺寸、形貌的可控加工;采用流变学方法研究了复合过程中原位形成的无机粒子尺寸、形貌与复合体系性能之间的关系;探讨了不同加工条件下复合体系的力学性能、导热性能。 研究结果表明:在325～450℃内可实现对所选取体系的有机无机相熔融液-液复合;温度场、剪切场均影响LMTG分散相的形貌，液-液复合过程中LMTG分散相液滴在剪切场中呈现类似变形、破裂、凝聚和松弛回复等特征，通过改变加工工艺可以实现无机粒子尺寸、形貌的调控。 与在300℃ LMTG为固体时制备的粒子填充复合体系相比，于400℃两相均为液态时制备的熔融复合体系，其填充粒子原位形成尺寸更小的球状，且更易于形成粒子网络，临界体积含量仅为5～10％;而当粒子体积含量为20％时，形成粒子网络的临界粒子尺寸为3.26～4.17μm。修正的两相模型可以作为一种定量表征粒子网络的有效方法;PPS/LMTG复合体系仅通过改变加工转速或加工温度，即可实现对填充粒子的尺寸与形貌的调控，可作为一种研究单纯的粒子尺寸、形貌与复合体系性能关系的良好流变学研究模型。 当两相均为液态熔融复合过程中，无机相原位生成平均粒径更小的形态，分散性得到了较大的改善，即使含量高达66wt％，无机粒子仍然具有优良的增强效果;同时，复合体系的导热性也得到了提高。

目录

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致谢

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 粒子填充聚合物基复合体系

1．2．1 填充体系复合物的的影响因素

1．2．2 粒子填充复合物的制备方法

1．3 粒子填充聚合物的熔体流变行为

1．3．1 粒子填充聚合物体系流交行为研究基础

1．3．2 粒子填充体系特征流交行为

1．3．3 粒子填充体系两相模型

1．4 低熔点粒子填充聚合物基复合体系研究进展

1．4．1 低熔点合金聚合物基复合体系

1．4．2 低熔点磷酸盐玻璃聚合物基复合体系

1．5 课题的提出及研究内容

2 聚苯硫醚／低熔点玻璃复合体系的熔融制备

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验原料

2．2．2 样品制备

2．2．3 测试表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 原材料的表征

2．3．2 熔融液-液复合可行性

2．3．3 熔融复合过程体系形态演化

2．4 小结

3 无机粒子原位生成尺寸形貌对复合体系流变行为的影响

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验原料

3．2．2 样品制备

3．2．3 流变测试表征

3．3 实验结果及讨论

3．3．1 熔融液-液复合对粒子形态及体系流交行为的影响

3．3．2 复合过程原位生成的粒子尺寸对流变行为的影响

3．3．3 复合过程原位生成的粒子形貌对流变行为的影响

3．4 小结

4 复合体系力学性能与导热性能研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验原料

4．2．2 样品制备

4．2．3 测试与表征

4．3 结果与讨论

4．3．1 复合体系力学性能

4．3．2 复合体系导热性能

4．4 小结

5 结论

6 不足与展望

参考文献

硕士期间成果

作者简介