【正文】 e in various degree. The aggregation structure and properties of PP/PI posite materials can be effected by the molecular weight and ratio. The molecular weight and ratio that not too high or too slow is conducive to the formation of the crystallographic of the posite material. The molecular chain will degradation and cylization when the solution of PAA is modified. When using PI powder to modified PP under ratio of 100： ， the pound materials can get the most neat aggregation structure ,the most perfect crystalloid, the largest number of spherulite size and smaller, uniform size, the best properties as well. III 目錄 1 前言 .................................................................. 1 聚丙烯 .............................................................. 1 概述 ............................................................ 1 改性及研究現(xiàn)狀 .................................................. 2 聚酰亞胺 ............................................................ 5 概述 ............................................................ 5 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r .................................................. 7 選題的意義及目的 ................................................... 11 2 實驗部分 ............................................................. 12 主要實驗原料及試劑 ................................................. 12 主要實驗設(shè)備及儀器 ................................................. 12 實驗流程 ........................................................... 13 制備聚酰胺酸溶液 ............................................... 13 聚酰胺酸溶液分子量的測定 ....................................... 14 制備聚酰亞胺粉末 ............................................... 15 PP/PI 復(fù)合材料的制備 ........................................... 15 配方設(shè)計 ........................................................... 16 性能檢測 ........................................................... 18 聚集態(tài)結(jié)構(gòu) 的表征 ............................................... 18 力學(xué)性能的測試 ................................................. 18 斷面形貌的觀察 ................................................. 18 熱性能測試 ..................................................... 19 復(fù)合材料的 FIIR 分析 ............................................... 20 PP/PI 復(fù)合材料的力學(xué)性能 ........................................... 20 聚丙烯 /聚亞酰胺復(fù)合材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu) ................................ 24 添加聚酰亞胺粉末的復(fù)合材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu) ......................... 24 添加聚酰胺酸溶液的復(fù)合材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu) ......................... 25 復(fù)合材料的熱性能 ................................................... 29 IV 復(fù)合材料的維卡軟化點 ............................................. 29 4結(jié)論 ................................................................. 31 參考文獻(xiàn) ............................................................... 32 致 謝 ................................................................ 35 1 1 前言 概述 聚丙烯（ Polypropylene， PP） 作為五大通用塑料之一 產(chǎn)量位居第三，僅次于聚乙烯和聚氯乙烯，它 有來源廣泛、 價格低廉、合成工藝簡單，有較好的力學(xué)性能 、電性能 、熱變形溫度高 及耐油性等優(yōu)勢 ,用途非常廣泛，已成為通用樹脂中發(fā)展最快的品種。 PP 是一種半結(jié)晶性材料。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對 PP 進(jìn)行改性。然而，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。中國聚丙烯未來幾年內(nèi)，表觀消費量依然會保持較高增速，進(jìn)口量將會增大，聚丙烯產(chǎn)業(yè)在中國的前景廣闊。其他改性有阻燃改性和抗靜電改性。嵌段共聚物與等規(guī) PP 相比 ,低溫性能優(yōu)良 ,耐沖擊性好 。 固相接枝：反應(yīng)時將聚合物固體與適量的單體混合 , 在較低溫度下 ( 100～ 120℃ ) 用引發(fā)劑接枝共聚。一是以提高 PP 的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度為目的 ,二是以提高 PP 與其它材料粘接性為目的。通過交聯(lián)可提高 PP 的力學(xué)性能和耐熱性。對填充 PP ,則填料量可達(dá)40 %或更高。 盡管共聚 PP 是提高 PP 韌性的最有效的手段 ,但這種改性方法更適合于規(guī)模化生產(chǎn) ,而面對批量小、產(chǎn)品性能要求多變的市場 ,就顯得不太適應(yīng)了。常將 EPR、 PP 直接共混。 Edwards 和 Robinson【 3】 首先用二胺與四羧酸二酯通過熔融縮聚法制備了聚酰亞胺。前驅(qū)體亞胺化的方法有熱亞胺化、化學(xué)亞胺化、異酰 亞胺化等。 聚酰亞胺 (PI)是一類主鏈含有酰亞胺環(huán)重復(fù)單元的芳雜環(huán)高分子化合物 ,是一種高強(qiáng)高模、耐高低溫、耐輻照、介電性能優(yōu)良、 阻燃性和耐磨性良好的特種工程塑料 ,其各類制品如模塑料、 復(fù)合材料、 層壓制品、 粘結(jié)劑、 分離膜等已廣泛應(yīng)用于航空航天、 電子工業(yè)、 光波通訊、 防彈材料、 氣體分離、 電子通訊等諸多領(lǐng)域。 A. Go2pala 等采用梳型PI的丙酮溶液與 EP混合 ,再加入適量氨苯砜 (DDS),真空去溶劑 ,脫泡后固化 ,獲得的共混物斷裂韌性得到提高 ,且 低溫彈性模量和高溫彈性模量也與純 EP 相當(dāng)。改性 P I 材料能夠滿足航空航天、 微電子、 電氣、 能源化工等高新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展的要求 ,具有較高的科學(xué)研究價值和市場推廣應(yīng)用價值。 (2) 聚酰胺酸分子量：分子量較低的聚酰胺酸不能形成環(huán)帶球晶。圖中，A 指示膜外的區(qū)域， B 指示膜內(nèi)的區(qū)域。 四川大學(xué)翟燕博士 【 13】 采用兩種溶劑： NMP(.=2020C)和 DMAc(.=)，三種工藝： ○ 1 R1：聚酰胺酸（ PAA）溶液直接熱酰亞胺 、 ○ 2 R2：部分酰亞胺化的 PAA1薄膜熱酰亞胺化、 ○ 3 R3:部分酰亞胺化的 PAA1 溶液熱酰亞胺化，五種升溫速率： 1 ℃/min， 3℃ /min， 5℃ /min， 7℃ /min， 10℃ /min，對不同聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和性能的聚酰亞胺薄膜進(jìn)行了系統(tǒng)化研究。在溶劑為 NMP 的體系中，最佳升溫速率為 5℃ /min，采用工藝Rl 制備的聚酸亞胺薄膜出現(xiàn)三個 x 射線衍射峰，通過 AFM 能觀察到薄膜表面有大量分散均勻、形狀規(guī)整， 20～ 60nm 近似球形的顆粒，說明聚酰亞胺薄膜發(fā)生結(jié)晶。在酰亞胺化中期階段，如果升溫速率較慢，酰亞胺化程度較高，酰亞胺化溫度仍低于 Tg，分子鏈鏈段運動難以進(jìn)行 ，同時含有大量溶劑的聚酰胺酸在向聚酰亞胺轉(zhuǎn)化過程中，隨著酰亞胺化溫度的提高，酰亞胺化程度增大，揮發(fā)降低了對分子鏈的增塑作用，不利于分子鏈規(guī)整排列，形成結(jié)晶；如果升溫速率較快，酰亞胺化程度更高，分子鏈的運動更加困難，雖然溶劑含量較大，對分子鏈的運動能起到促進(jìn)作用，但是由于較快的升溫速率，導(dǎo)致分子鏈尚未來得及運動，就又發(fā)生了酰亞胺化反應(yīng)，因此分子鏈要排列成規(guī)整的結(jié)構(gòu)比較困難。反應(yīng)完成后，將其密封置于冰箱保存，備用。在 ～ 1之間。 104g/mol 為中分子量； 179。 25倍 。 常溫缺口沖擊強(qiáng)度試驗 沖擊試驗是用來量度材料在告訴沖擊狀態(tài)下抵抗外力沖擊損毀 的 能力，是指材料受沖擊時單位面積或單位標(biāo)樣寬度上消耗的能量。表面的立體構(gòu)像，可攝制成照片 將拉斷的薄膜樣品噴金處理，用掃描電子顯微鏡（ SEM）觀察斷面形貌。 這主要是因為分子量越大， 對純 PP 的結(jié)晶行為影響越大，則結(jié)晶度降低，使材料韌性提高，則沖擊強(qiáng)度增大。沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和彈性模量都 比純 PP 略有提高 ，其中沖擊強(qiáng)度是配比為 PP： PI=100： 時最好，拉伸強(qiáng)度和彈性模量都是隨著配比的增大而降低。由圖可知，與純 PP 相比，加入聚酰胺酸溶液的復(fù)合材料的衍射峰明顯減少，說明結(jié)晶度降低。其中添加中分子量 PI 形成的球晶是分布最均勻、數(shù)目最多、尺寸 大小適中，球晶也較為完善。 隨著添加量的增大，晶穴明顯減小，到配比為 100： 時，看不到明顯晶穴，即可以認(rèn)為脫落的晶體顆粒較少，即結(jié)晶不完全，因此其拉伸強(qiáng)度，彈性模量較低，而斷裂伸長率較高。通過改變聚酰亞胺的分子量和添加量，經(jīng)過擠出、注塑工藝，從而得到不同聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和性能的聚丙烯 /聚酰亞胺復(fù)合材料，討論不同的分子量和添加量對其結(jié)構(gòu)與性能的影響。 因此得出的最佳添加量為 100： ， 32 參考文獻(xiàn) [1] Derjang Liaw, Chingcheng Huang, Wenhsiang Lightness and Highly Organosoluble FluorinatedPolyamides Polyimides and Poly(Amideimide)s Based on Noncoplanar 2,2dimethyl4,4‘ biphenylene Units[J].Polymer,2020,47:3748. 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