聚丙烯%2f聚丙烯—聚苯乙烯%2f纳米二氧化硅复合材料的制备和性能.pdf

长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,《聚丙烯/聚丙烯一聚苯乙烯/纳米二氧化硅复合材料的制备与性能》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:坳—!型韭年—堕月—盟日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文 I(I系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:导师签名:垄皱型衅堕月盟日雌擘月摘要本实验制备了一种具有优良介电绝缘性能,力学性能,。具体做法是首先制备高性能,高接枝率的PP—g—PS接枝共聚物,然后制备分散性良好的纳米二氧化硅改性粒子(PS/Nano—SiO。杂化粒子),最后在聚丙烯与纳米粒子进行复合的同时加入PP—g—PS接枝共聚物,制备出聚丙烯/PP—g—PS/纳米二氧化硅复合材料,该复合材料不仅仅能够改善聚丙烯树脂介电的性能,还能改善其力学,热学等性能,真正做到改善聚丙烯树脂的作用。利用FTIR对PP—g—PS接枝物的分子结构进行了表征,结果表明PP—g—PS在1609am。1 和1490cm,695cm~,785cm-1均出现新的谱带,在3000—3100am。1出现三个比较明显的特征峰,跟纯PP进行相比较就可以很明确地确定该接枝物已经将苯环带入到PP的链段上了。利用FTIR,TGA和TEM对PS/Nano—SiO。杂化粒子和商品级纳米二氧化硅粒子进行比较,FTIR表征结果表明,PS/Nano—SiO。杂化粒子在704cm-1,1449em~,1496cm‘1均出现了新的谱带,其中1449cIIll和1496cm。1处为苯环的特征谱带区,而704cm。1为Si—C键的特征弯曲振动区,这都可以证明苯乙烯存在于改性纳米二氧化硅中;TGA结果显示,当温度在90℃到120℃期间,商品级纳米二氧化硅热失重比较明显,失重率可以接近5%, 改性纳米二氧化硅微粒在90℃到120℃期间基本没有发生失重的现象,且当温度升至 400。C以后,开始呈现一个大阶段的失重变化,特别是发生在400℃一450℃期间,失重率接近70%,这可以说明纳米二氧化硅其表面已经吸附上了聚苯乙烯;TEM结果显示 PS/Nano—SiO。杂化粒子覆层结构非常明显,呈现核一壳结构,纳米二氧化硅最小粒径可达到50nm,基本上达到了分散剥离的目的。利用哈克密炼机制备复合材料,采用介电松弛谱仪,差示扫描量热仪,材料试验机,高压击穿试验仪和x射线衍射仪对复合材料的介电性能,热学性能,力学性能和结晶性能进行了表征,且分别探讨了PP—g—PS接枝物和PS/SiO。杂化粒子对复合材料的影响。表征结果显示当PP/PP—g—PS/PS—Si02的配比为60/40/4时,在105-106Hz范围内,,与纯的聚丙烯相比可以提高41%左右;当聚丙烯/聚丙烯一聚苯乙烯/改性纳米二氧化硅的配比为60/40/3时,击穿场强强度与纯的聚丙烯相比可以提高24%左右;对其进行拉伸试验显示,复合材料与纯的聚丙烯相比较拉伸强度可以增加47%左右,对其热学性能进行探讨后发现,与纯的聚丙烯相比,复合材料的熔融温度与结晶温度均有所增加,使用XRD和扫描电镜对其结晶性能进行表征后发现在PP—g—PS含量不变的情况下,添加一定量的PS—SiO。能够促进聚丙烯发生异相结晶, 能够改变聚丙烯的晶型,聚丙烯的晶型由a晶型向B晶型过渡。关键词:聚丙烯纳米二氧化硅介电性能力学性能热学性能 ABSTRACT Inthiswork,in order toimprove dielectric,mechanical,and thermal properties of PP,we takelessModifiedNano—silicondioxide(Nano—Si02)blend with PP tomodify the properties ofPP,.In themean time,add PP-g-PS intosystem and patibility ofModifed Nano—Si02/PP blends SOthatmay fnrtherimprove dielectric,mechanical,