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超细复合粉体改性聚甲醛的研究

作　者: 白时兵
导　师: 王琪
学　校: 四川大学
专　业: 材料学
关键词: 聚甲醛 超细粉体 超细复合粉体 磨盘型力化学反应器 增韧 热塑性聚氨酯弹性体
分类号: TQ326
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要


聚甲醛(POM)是一种重要的工程塑料，具有优良的物理机械性能，应用广泛。但聚甲醛分子链结构规整，无侧基，易结晶，形成大球晶，缺口敏感，缺口冲击强度低，韧性差，且与其它改性剂相容性差，难以增韧。本文采用超细复合粉体改性聚甲醛，在系统研究热塑性聚氨酯弹性体(TPU)对聚甲醛的增韧作用及无机超细粉体对聚甲醛改性的基础上，设计和制备了TPU包覆超细碳酸钙的超细复合粉体，用以改性聚甲醛，研究其结构和性能，实现了改性剂的优势互补，大幅度减少TPU用量，为制备高性能低成本聚甲醛提供理论和实验基础。 一、研究了TPU对聚甲醛的增韧机理，研究9种TPU对聚甲醛力学性能的影响，选取软、硬段比例和长度合适的5#TPU作为改性剂，研究其含量、加工温度对聚甲醛性能的影响。结果表明，该弹性体可有效降低聚甲醛结晶度，提高其韧性和热稳定性能。当TPU含量为40％时，共混物发生脆-韧转变，含量为45％时，聚甲醛的缺口冲击强度提高了12倍，韧性的提高部分来在TPU的高弹性，部分来自聚甲醛结晶度的降低。 二、利用超细碳酸钙和超细滑石粉改性聚甲醛，研究了填料的种类、粒度、含量、偶联剂处理方式对聚甲醛性能的影响及机理，结果表明，重质碳酸钙和滑石粉可增强聚甲醛。超细轻质碳酸钙可增韧、增强聚甲醛，其原因是超细轻质碳酸钙可提高聚甲醛的结晶度，细化晶粒。超细轻质碳酸钙粒度越细，改性效果越好：KH-550+ON330混合偶联剂处理的超细轻质碳酸钙可有效提高聚甲醛的冲击强度。此外，超细轻质碳酸钙可改善聚超细复合粉体改性聚甲醛自夕塑窒甲醛的耐热性能。 三、利用磨盘形力化学反应器制备了以球形超细轻质碳酸钙为核，热塑性聚氨酩弹性体为壳的超细复合粉体，研究了其形成机理及对聚甲醛力学性能的影响。结果表明，制备的TPU/C aCO3超细复合粉体，粒径约50协m，复合粉体中TPU呈片状，片厚小于200nln，宽约5林m，经热处理后可得到TPU包覆CaCO:的超细复合粉体，该复合粉体对聚甲醛的增韧效果优于常规共混方法，:时，缺口冲击强度达15.在超细复合粉体含量为10%(TPU含量为6.5%)3kJ/衬，是聚甲醛缺口冲击强度的2.3倍，比常规共混物缺口冲击强度高约1倍，拉伸强度达52MPa，比缺口冲击强度相同的POM/TPU共混物的拉伸强度高1 ZMPa。关键词:聚甲醛、超细粉体、超细复合粉体、磨盘型力化学反应器、增韧、热塑性聚氨酉旨弹性体

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-9
第一章 前言  9-15
  1.1 聚甲醛的结构性能特点及应用  9-11
  1.2 聚甲醛改性研究进展  11-13
  1.3 本文的目的、思路及创新  13-15
第二章 实验部分  15-18
  2.1 主要原料  15
  2.2 主要实验设备  15-17
  2.3 样品的制备  17
  2.4 测试及表征  17-18
第三章 热塑性聚氨酯弹性体弹性体改性聚甲醛  18-29
  3.1 TPU类型对聚甲醛力学性能的影响  18-22
  3.2 5~#TPU含量对聚甲醛力学性能的影响  22-24
  3.3 5~#TPU含量对聚甲醛耐热性能的影响  24-25
  3.4 加工温度对POM／TPU共混物力学性能的影响  25-28
  3.5 小结  28-29
第四章 无机超细粉体改性聚甲醛  29-44
  4.1 超细碳酸钙改性聚甲醛  29-38
    4.1.1 碳酸钙种类对聚甲醛力学性能的影响  30-31
    4.1.2 轻质碳酸钙粒度对聚甲醛力学性能的影响  31-32
    4.1.3 不同偶联剂处理的碳酸钙对聚甲醛性能的影响  32-34
    4.1.4 纳米碳酸钙含量对聚甲醛力学性能的影响  34-37
    4.1.5 纳米碳酸钙含量对聚甲醛热稳定性的影响  37-38
  4.2 超细滑石粉改性聚甲醛  38-43
    4.2.1 滑石粉粒度对聚甲醛力学性能的影响  38-39
    4.2.2 不同偶联剂处理的滑石粉对聚甲醛力学性能的影响  39
    4.2.3 滑石粉含量对聚甲醛力学性能的影响  39-42
    4.2.4 滑石粉含量对聚甲醛热稳定性的影响  42-43
  4.3 小结  43-44
第五章 超细复合粉体改性聚甲醛  44-56
  5.1 超细复合粉体的制备  45-46
  5.2 超细复合粉体的形成机理  46-49
  5.3 TPU／CaCO_3超细复合粉体对聚甲醛力学性能的影响  49-52
  5.4 不同形态无机物制备的复合粉体在聚甲醛中的分散形态以及对聚甲醛力学性能的影响  52-55
  5.5 小结  55-56
第六章 结论  56-58
参考文献  58-61
致谢  61

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业
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