随着工业的发展,环境问题日益加剧,“温室效应”和“白色污染”成为⊙两大危机。二氧化碳和环氧丙烷共聚产物聚碳酸亚丙酯(PPC)作为可生物降解高分子材料,可以做为可降解塑料使用,其开』发应用有利于缓解“温室效应”和“白色污染”危机,具有可观的发展前景。但是,受其结构限制,PPC的热稳定性和机械性能较差,在很大程度上限制了⊙加工窗口和应用范围。克服PPC较差的热性能和机械性能是目前面临的一项挑战。利用无机填料对聚碳酸亚丙酯进行共混改性,是改善PPC性能的一种有效办法,天然一维纳米矿物材料
凹凸棒石(AT)具有较高@ 的热稳定性能和机械强度。所以本文通过三种不同的方式处理凹凸棒,制备PPC/AT复合材料并研究其热性能:
第一部分:用盐酸活化◣和450℃焙烧的方法处理了凹凸棒,用溶液共混法制备了PPC/AT复合薄膜,并研究其热性能。两种方法处理的凹凸≡棒都能明显提高PPC的热性能,而且变化趋势一样。相比之下焙烧后的AT对PPC热稳定性的改善效果更好,这是由于AT中残留的盐酸加速了PPC的降解。当不→同凹凸棒含量为4%时,聚合物Ψ热稳定性能达到最佳值。PPC/AT4的T10%和Tmax分别为259℃、279℃,分别比PPC提高了34℃、42℃。
第二部分:利用阳离子交换法制备十六烷基三甲基溴化铵改性的OAT,通过@溶液共混法成功制备了PPC/OAT纳米复合薄膜,并研究了其热性能和热降♀解动力学。OAT的引入可以有效提高PPC的热稳定性,复合材料中AT的最佳♀含量为0.5%。其T10%和Tmax分别为280℃、289℃,比纯PPC分别提高了55℃、52℃。热分解动力学研究表明,PPC/OAT的热分∮解机理与[-1n(α)]1/4机理非︼常接近,遵循随机成核和随后生长机理。
第三部分:利用二异氰酸酯∞(MDI)和PPC端∮羟基的反应活性及对粘土表面羟基的捕捉能力,制备了PPC/MDI-AT逾渗网络结构复☆合材料,并研究其热稳』定性。在凹凸棒表面接枝二异氰酸酯增强了AT疏水性,对AT聚集体起到了有效的剥离效果。MDI-AT在PPC中形成的逾渗网络结构↙对聚合物的链段运动起到了有效的阻碍作用,使PPC的热稳定性得到有效的改善。
关键词:
聚碳酸亚丙酯/凹凸棒复合材料 制备工艺 热稳定性 机械性能
作者:
王永霞
学位授予单位:
西北师范大学
授予学位:
硕士
学科专业:
高分子化学与物理
导师姓名:
宋鹏飞
学位年度:
2012
语种:
中文
分类号:
TB332 TB303
在线出版日期:
2013年04月24日
声明:凡注明为其它来源的信息均转自〓其它平台,目的在于传递更多信息,并不代表本站观点及立场。若有侵权或异议请联系我们。