【碩士】UHMWPE_LCPU復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究

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內(nèi)容簡介

　　【碩士】UHMWPE_LCPU復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：青島科技大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　 本文首先主要介紹了目前國內(nèi)外液晶高聚物(LCP)和液晶聚氨酯(LCPU)的研究和發(fā)展?fàn)顩r，分別對(duì)LCP的表征、LCPU的合成、分類及其影響因素作了詳細(xì)的分析和討論，同時(shí)闡述了UHMWPE的性能、應(yīng)用、加工方法及研究方向等內(nèi)容，并介紹了熱致液晶高分子和熱塑性樹脂原位復(fù)合材料的相關(guān)理論?！　? 本文采用三種方案制備了5種LCPU：A．以對(duì)苯二酚、2，4一甲苯二異氰酸酯(TDI)、對(duì)苯二甲酰氯和1，4一丁二醇／l，6一己二醇為原料，以1，4一二氧六環(huán)和N，N一二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑，采用兩步法合成出聚氨酯彈性體PUl和PU2；B．以4，4L聯(lián)苯二酚、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)／TDI和1，4一丁二醇為原料，以DMAc為溶劑，采用預(yù)聚體法合成聚氨酯彈性體PU3和PU4；C．以對(duì)苯二酚、對(duì)苯二甲酰氯和六亞甲基二異氰酸酯(HDI)為原料，在DMAc溶劑中，采用兩步法合成聚氨酯彈性體PU5。利用FT—IR、DSC和POM對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征。采用實(shí)驗(yàn)室自制的LCPU在相容劑l(H一550作用下與PA6進(jìn)行復(fù)合，對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行MFR值的測(cè)定，選擇性能最佳一組進(jìn)行擠出、注塑，對(duì)所得樣品進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，利用DSC、POM和SEM對(duì)復(fù)合材料的熱性能和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。采用實(shí)驗(yàn)室自制的LCPU在相容劑KH一550作用下采用三種方案與UHMWPE進(jìn)行復(fù)合，分別對(duì)各方案下各組分的復(fù)合材料進(jìn)行MFR的測(cè)定，利用SEM對(duì)材料進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)的研究?！　? 結(jié)果顯示：所有合成出的PU均為熱致液晶聚氨酯，在其熔點(diǎn)和清亮點(diǎn)之間顯示出液晶性。聚合物的Tm和Ti隨主鏈中柔性鏈段長度的增加而有所降低；甲基等支鏈的引入有利于液晶相的形成；當(dāng)LCPU的Tm和Ti接近時(shí)，只能在降溫時(shí)觀察到聚合物的液晶織構(gòu)的形成過程，而在升溫過程中則無法觀察到其液晶相的轉(zhuǎn)變。在PA6／LCPu復(fù)合材料中，LCPU的加入改善了PA6的流變性，有利于提高PA6的加工性能；LCPU含量為5％的共混物的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度較PA6分別提高了50％、20％和16％；SEM顯示出LCPU在PA6基體材料中形成纖維且取向。在UHMwPE／LCPU復(fù)合材料中，MFR值隨LCPU／l(H一550比值的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)LCPU／I(H一550為5時(shí)，對(duì)UHMWPE的流變性改善效果最好。當(dāng)LCPU／I(H一550為定值時(shí)，復(fù)合材料的MFR值隨LCPU含量的增加幾乎呈線形增長。采用KH-550作為LCPU和UHMWPE的相容劑，能夠較好的改善兩者的相容性，并能夠使LCPU較均勻的分散于UHMWPE中。　　

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