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PP/PET/POE-g-MAH形状记忆合金的制备与性能研究

作　者: 董保健
导　师: 李树材
学　校: 天津科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 聚丙烯 聚对苯二甲酸乙二醇酯 热致形状记忆 共混合金 增容
分类号: TG139.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


热致形状记忆高分子材料因其优异的性能在诸多方面都颇具应用潜力,因此近年来受到了广泛的关注。本论文以POE-g-MAH作为PP/PET共混体系反应性增容剂,采用熔融共混法制备出一种具有物理交联结构的PP/PET热致形状记忆共混合金。借助扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)、微机控制电子万能试验机、HAAKE转矩流变仪及毛细管流变仪等分析测试手段,研究了增容剂POE-g-MAH含量对PP/PET共混合金的形状记忆性能、力学性能、流变性能及热性能的影响,并进一步讨论了共混合金的形态结构与其基本性能之间的关系。反应性增容剂POE-g-MAH的POE链段与PP/PET体系中的基体PP具有一定相互作用,而MAH链段中的酸基团则与PET的端羟基发生反应。因此,POE-g-MAH有利于提高PP/PET共混体系的相容性,改善两相界面粘结,使增容后的PP/PET共混合金具有较好的综合性能。PP/PET/POE-g-MAH共混体系中,增容剂POE-g-MAH的加入增大了PP和PET两相之间的界面粘结力,改善了共混合金的形态结构,从而有助于提高共混合金的形状记忆性能和力学性能,并且保持了共混合金良好的耐热性能。结果表明,PP/PET/POE-g-MAH共混配比为90/10/7时,共混合金的力学性能和耐热性能最佳。同时，在拉伸温度为165℃,拉伸比为80%,拉伸速率为25mm/min,以及回复温度为170℃条件下,PP/PET/POE-g-MAH(90/10/7)共混合金显示出最优的形状记忆性能。此外,由形状记忆测试结果,对于这这类热致形状记忆共混合金,我们总结出一种新的热致形状记忆机理。在该体系中,分散相PET作为固定相,连续相PP作为可逆相或开关相,在拉伸变形过程中,固定相粒子固定原始形状,可逆相发生形变并伴随一定程度的取向,然后以内应力的形式被冻结在体系中,加热释放内应力使试样回复至原始形状。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 前言  8-24
  1.1 形状记忆高分子概述  8-9
  1.2 TSMP的记忆机理和理论研究  9-12
    1.2.1 形状记忆机理  9-10
    1.2.2 理论研究  10-12
  1.3 TSMP的研究现状  12-18
    1.3.1 合成型TSMP  12-14
    1.3.2 TSMP复合材料  14-17
    1.3.3 TSMP共混合金  17-18
  1.4 TSMP应用及发展前景  18-20
    1.4.1 TSMP的应用  18-19
    1.4.2 TSMP的潜在应用  19-20
    1.4.3 TSMP的发展趋势  20
  1.5 PP/PET形状记忆合金的研究现状  20-22
    1.5.1 共混改性概述  20-21
    1.5.2 PP、PET及其共混合金的基本性能  21
    1.5.3 增容技术研究现状  21-22
  1.6 本论文研究内容  22-23
  1.7 本论文的研究目的及意义  23-24
2 材料与方法  24-28
  2.1 原料与设备  24
    2.1.1 主要原料  24
    2.1.2 主要设备  24
  2.2 实验制备  24-25
    2.2.1 PP/PET/POE-g-MAH共混合金试样的制备  24-25
  2.3 表征与性能测试  25-28
    2.3.1 力学性能测试  25
    2.3.2 热致形状记忆性能测试  25
    2.3.3 相形态结构观察(SEM)  25
    2.3.4 球晶形态观察(POM)  25-26
    2.3.5 差示扫描量热分析(DSC)  26
    2.3.6 等温结晶动力学分析  26
    2.3.7 熔体流动速率(MFR)测定  26
    2.3.8 流变性能测试  26-27
    2.3.9 挤出胀大比的测定  27
    2.3.10 维卡软化点测定  27-28
3 结果与讨论  28-49
  3.1 增容剂POE-g-MAH的选择  28
  3.2 PP/PET/POE-g-MAH共混合金体系  28-49
    3.2.1 PP/PET/POE-g-MAH共混合金基体组份配比的确定  28
    3.2.2 PP/PET/POE-g-MAH共混合金的形态  28-29
    3.2.3 PP/PET/POE-g-MAH共混合金的形状记忆性能  29-36
    3.2.4 PP/PET/POE-g-MAH共混合金的结晶性能  36-41
    3.2.5 PP/PET/POE-g-MAH共混合金的力学性能  41-43
    3.2.6 PP/PET/POE-g-MAH共混合金的加工和流变性能  43-48
    3.2.7 PP/PET/POE-g-MAH共混合金的微卡软化点  48-49
4 结论  49-51
5 展望  51-52
6 参阅文献  52-59
7 攻读硕士学位期间发表论文情况  59-60
8 致谢  60

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 合金学与各种性质合金 > 其他特种性质合金 > 形状记忆合金
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