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聚合物复合材料相容性的傅立叶变换红外光谱显微成像研究

作　者: 周鑫
导　师: 饶国瑛；张普敦
学　校: 北京化工大学
专　业: 分析化学
关键词: 傅立叶变换红外显微成像相容性聚合物复合材料乙烯-醋酸乙烯酯 C5石油树脂聚丙烯接枝马来酸酐聚丙烯尼龙6
分类号: O657.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 205次
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内容摘要

对于聚合物复合材料,组分之间的相容性是影响其性能的关键因素之一,必要时,可以通过加入相容剂的方式来改善组分之间的相容性。目前在科研和生产中,考察聚合物复合材料相容性的方法很多。本论文是有关实验方法学的研究,运用傅立叶变换红外光谱显微成像技术研究了聚合物复合材料的相容性,主要工作如下:运用傅立叶变换红外光谱显微成像研究了乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）和C₅石油树脂之间的相容性。成像采用反射模式,成像区域大小为500×500μm²。两者的相容性通过成像图中归属于EVA的羰基（C=O）红外特征吸收峰的空间分布来研究。研究表明,当EVA与C₅石油树脂比例为1:1的时候,两者表现出最佳的相容性;醋酸乙烯酯（VAc）含量为18%的EVA热熔胶中EVA与C₅石油树脂的相容性要优于VAc含量为28%的EVA热熔胶。运用傅立叶变换红外光谱显微成像研究了相容剂聚丙烯接枝马来酸酐的学位论文">聚丙烯接枝马来酸酐对聚丙烯（PP）和尼龙6（PA6）的相容性的影响。成像采用衰减全反射模式,成像区域大小为100×100μm²。物质间的相容性通过成像图中归属于PA6的酰胺红外特征吸收峰的空间分布来研究。研究表明,相容剂的加入可以明显的改善PP/PA6的相容性,当加入相容剂为6份时,PP/PA6表现出最佳的相容性。本论文是对红外显微成像这一直观、可视化分析技术的实验方法学的完善和实际应用领域的拓展,将来可以将红外成像分析方法运用到其他聚合物体系的相容性研究以及其他更广泛的复合材料的研究当中。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-13
第一章文献综述  13-30
  1.1 前言  13-14
  1.2 聚合物复合材料  14-17
    1.2.1 聚合物复合材料的相容性  14-15
    1.2.2 研究聚合物相容性的方法  15-17
      1.2.2.1 热力学分析法  15
      1.2.2.2 光谱分析法  15-16
      1.2.2.3 微观形态分析法  16
      1.2.2.4 其他分析方法  16-17
  1.3 傅立叶变换红外光谱  17-21
    1.3.1 红外光谱基本原理  17-18
    1.3.2 红外光谱仪  18-19
    1.3.3 红外光谱的应用  19-21
      1.3.3.1 红外光谱在高分子研究中的应用  19
      1.3.3.2 红外光谱在农业、食品研究上的应用  19-20
      1.3.3.3 红外光谱在生物医学上的应用  20
      1.3.3.4 红外光谱在法庭科学上的应用  20
      1.3.3.5 红外光谱在其他方面的应用  20-21
  1.4 红外显微成像技术  21-29
    1.4.1 红外显微镜原理及特点  21-24
    1.4.2 红外显微成像技术  24-26
    1.4.3 红外显微图像的分析原理及分析过程  26-27
    1.4.4 红外显微成像技术的应用  27-29
    1.4.5 红外显微成像技术的局限性  29
  1.5 本论文的主要内容和创新点  29-30
第二章乙烯-醋酸乙烯酯和C_5石油树脂相容性的红外显微成像研究  30-43
  2.1 实验部分  31-34
    2.1.1 实验材料、试剂与仪器  31-32
    2.1.2 样品制备  32-33
    2.1.3 反射模式成像  33-34
  2.2 结果与讨论  34-42
    2.2.1 切片机切片厚度与吸光度的关系  34-36
    2.2.2 原材料及EVA热熔胶的红外光谱  36-38
    2.2.3 EVA热熔胶反射模式红外显微成像分析  38-40
    2.2.4 不同VAc含量的EVA热熔胶的相容性分析  40-42
  2.3 小结  42-43
第三章聚丙烯接枝马来酸酐的学位论文">聚丙烯接枝马来酸酐对聚丙烯/尼龙6相容性影响的红外显微成像研究  43-63
  3.1 实验部分  43-47
    3.1.1 实验试剂及制备仪器  43-44
    3.1.2 样品制备步骤  44-45
    3.1.3 红外显微成像  45-46
    3.1.4 傅立叶变换红外光谱测试  46
    3.1.5 差示量热扫描法测试  46-47
    3.1.6 扫描电子显微镜测试  47
  3.2 结果与讨论  47-62
    3.2.1 共混物的红外光谱分析  47-48
    3.2.2 冷冻切片对薄膜的平整度影响  48-50
    3.2.3 PP/PA6的红外光谱透射模式成像  50-51
    3.2.4 PP/PA6的红外光谱ATR-FTIR模式成像  51-53
    3.2.5 PP/PA6/PP-g-MAH共混物的ATR-FTIR成像分析  53-58
    3.2.6 PP/PA6/PP-g-MAH的DSC分析  58-59
    3.2.7 PP/PA6/PP-g-MAH共混物的SEM分析  59-61
    3.2.8 PP/PA6/PP-g-MAH共混物的冲击强度分析  61-62
  3.3 小结  62-63
第四章结论  63-64
参考文献  64-69
研究成果及发表的学术论文  69-70
致谢  70-71
作者和导师简介  71

聚合物复合材料相容性的傅立叶变换红外光谱显微成像研究

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