【導(dǎo)讀】PVC/PI復(fù)合材料的研究。此方法是利用聚酰亞胺優(yōu)異的耐高溫、耐絕緣、強的機械力學(xué)性能等，利用其。聚酰亞胺極性基團和聚氯乙烯極性基團間的相容性，通過共混改性方法，改性聚氯。乙烯；使用兩步法制備出不同分子量的PI粉末,測試加入不同分子量和添加量的聚。酰亞胺粉末后的復(fù)合材料的性能，通過熱重分析、力學(xué)實驗、紅外光譜分析、氧指。數(shù)測定及偏光顯微鏡分析，選擇出熱穩(wěn)定性提高、力學(xué)性能優(yōu)異、阻燃性能好，從

　　

【正文】 比如圖 ： 4500 4000 3500 3000 2500 2020 1500 1000 5000 .0 0 00 .0 0 50 .0 1 00 .0 1 50 .0 2 00 .0 2 50 .0 3 00 .0 3 50 .0 4 00 .0 4 5 吸光度波 數(shù)____ ____ ____ ____ KB 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 31 圖 中分子量的 PI粉末紅外光譜與空白實驗的對比 ③ 三組添加中分子量的 PI 粉末紅外光譜與空白實驗的對比如圖 ： 4500 4000 3500 3000 2500 2020 1500 1000 5000 .0 0 00 .0 0 50 .0 1 00 .0 1 50 .0 2 00 .0 2 5 吸光度波 數(shù)____ KB____ ____ ____ 圖 中分子量的 PI粉末紅外光譜與空白實驗的對比 整體分析： 在 PI 的 IR 分析中，有三種基團的特征吸收帶可供選擇，就是酰胺基譜帶，羧基 譜帶和亞胺基 譜帶。這三種基團的吸收譜帶的相應(yīng)波數(shù)列于表 中： 表 三種基團的吸收譜帶 基團名稱 吸收帶波數(shù) 酰亞胺 1780 1380 720 酰胺基團 3230 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 32 3400 1570 羧基 1680 由三個圖可以看出空白復(fù)合材料在 1725（聚酰亞胺最強譜帶）和 1680（羧基譜帶）處是沒有峰的，其他樣品在這兩處是有峰的，但峰位稍微有所偏移， 從紅外光譜圖可以看出 ， 熱性能好的 %和添加低分子量 PI 三組的 1725（聚酰亞胺最強譜帶）處 峰比較明顯，這也正是 說明卻是是 聚酰亞胺提高了復(fù)合材料熱穩(wěn)定性 。結(jié)果表明 添加 PI 粉末的復(fù)合材料熱重效果好于空白復(fù)合材料，各組此兩處出峰位見表： 表 各組酰亞胺基團和羥基峰位 編號 酰亞胺基團 羧基 1732 1662 1745 1662 1733 1664 1737 1732 1654 1730 1558 1726 1672 1736 1662 1736 1660 ： 整體分析得知 添加低 分子量 PI 的復(fù)合材料熱穩(wěn)定性好于其他的，當分子量一定時，添加低含量的 PI 組的復(fù)合材料性能好于其他的。 氧指數(shù)測試分析 實驗 數(shù)據(jù)總結(jié) 氧指數(shù)實驗數(shù)據(jù)如表 ： 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 33 表 氧指數(shù)實驗數(shù)據(jù) 組別 項目 KB 氧指數(shù)/% 52 5 6 8 2 4 7 5 3 1 ： （ 1） PI 分子量對復(fù)合材料阻燃性能的影響如 圖 ： 圖 PI 分子量對復(fù)合材料阻燃性能的影響 由上圖可以看出添加高分子量 PI 粉末的復(fù)合材料阻燃性能最好，其次是添加中分子量 PI的復(fù)合材料，最后是添加低分子量 PI 粉末的復(fù)合材料。 （ 2） PI 添加量對復(fù)合材料阻燃性能的影響如圖 ： 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 34 圖 PI 添加量對復(fù)合材料阻燃性能的影響 由上圖可以看出 PI 添加量為 %時復(fù)合材料阻燃性能最好，其次是添加%PI 的復(fù)合材料，最后是添加 %PI 的復(fù)合材料。 燃燒樣條掃描電鏡圖片 分析氧指數(shù)： 圖 KB 圖 % 圖 % 圖 % 圖 % 圖 % 分析以上掃描電鏡圖片可知添加的 聚酰亞胺 對 PVC/PI 復(fù)合材料的氧指數(shù)有很大太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 35 的影響，未加 聚酰亞胺 的 PVC/PI 復(fù)合材料的燃燒斷面有絮狀物結(jié)構(gòu)疏松透氣，有大量凹洞，表明其燃燒效果相對較差，氧指數(shù)較低，同一添加量不同 分子量 的 PI 組中復(fù)合材料燃 燒 隨著分子量 的增加斷面逐漸平整，空洞減少，逐漸密實阻燃效果越好。其中 G3 圖片的結(jié)果最為平整阻燃效果最好。 最終說明隨著聚酰亞胺量的增加，PVC/PI 的阻燃效果變好，分子量增加阻燃效果提升的最明顯，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是因為聚酰亞胺具有良好阻燃性能，這也正好與以上數(shù)據(jù)相符。 ： 復(fù)合材料的阻燃性能隨著 添加的 PI粉末 分子量的增大而增加； 隨著 PI添加量的增加而降低 。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 36 4 結(jié)論 通過本次對 PVC/PI 復(fù)合材料的課題的研究，并且對復(fù)合材料進行了全面的性能測試，其中包括對復(fù)合材料力學(xué)性能測試、熱性能測試、阻燃性能測試、微觀結(jié)構(gòu)進行觀察，也已大量的實驗記錄結(jié)果為依據(jù)，此研究得到以下結(jié)論： 1 探討 PI 的分子量對復(fù)合材料性能的研究結(jié)論， 熱性能提高順序由高到低為：低分子量、中分子量、高分子量； 關(guān)于沖擊試驗的提高順序由高到低為：低分子量、中分子量、高分子量；關(guān)于拉伸性能提高順序由高到低排序為：中分子量、低分子量、高分子量；綜合以上添加低分子量的 PI 粉末的復(fù)合材料性能最好。 2 探討 PI 的添加量對復(fù)合材料性能的研 究結(jié)論， 熱重 、沖擊、拉伸 試驗結(jié)果都表明整體性能由高到低排序為： 添加量為 %， 添加量為 %， 添加量為 %。所以 PI 粉末添加量少的復(fù)合材料性能好。 3 綜合以上，九組實驗中性能最好的為 %，此復(fù)合材料能在較高溫度下使用，沖擊性能和拉伸性能都有較大提高，所以其應(yīng)用范圍更廣、使用壽命更長。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 37 參考文獻 [1] 丁孟賢 , 何天白編聚酰亞胺新型材料 . 北京 : 科學(xué)出版社 , 1998. [2] 李玉芳，伍小明 聚氯乙烯耐熱改性研發(fā)進展 [J]． 技術(shù)論壇 ， 卷第5 期 ： 40— 44． [3] 錢軍民，李旭樣 聚酰亞胺改性和應(yīng)用研究進展 [J]． 絕緣材料， ： 12— 17. [4] Yan HongXia， Huang Ying， Ge Qi， eta1． Development of advanced PI— based posites [J]． New Chemical Materials， 2020， 30(1)： 6— 9． [5] 張欣釗，古菊，羅遠芳， 等．納米碳酸鈣復(fù)合制備高強高韌 PVC 材料的研究[J].新型建筑材料， 2020， (10)： 4043． [6] 塑料成型工藝學(xué) /黃銳主編。 2版 .北京 。中國輕工業(yè)出版社， [7] 胡圣飛，嚴海標，王燕舞，等．納米級 CaCO3 填充 PVC／ CPE 復(fù)合材料的研究 [J]．塑料工業(yè)， 2020， 28(1)： 14— 15． [8] 翟 燕 ，顧 宜 . PMDAODA 型聚酰亞胺制備工藝與聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的研究進展 [J]. 高分子材料科學(xué)與工程 ,2020, 23(2): 2832. [9] 萬超瑛，張勇，張隱西．聚氯乙烯／蒙脫土復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能 [J]．中國塑料， 2020， 17(11)： 3943． [10] 鄭玉嬰，王燦耀，傅明連．硬聚氯乙烯／蒙脫土納米復(fù)合材料的制備與 性能 [J] ．高分子材料科學(xué)與工程， 2020， 2l(5)： 293295． [11] 鄭玉嬰，彭超． PVCU／蒙脫土納米復(fù)合管材的研制 [J]．工程塑料應(yīng)用， 20 04， 32(1)： 3840． [12] L. Liu, . Zhang, . Zhao, . Jin, . Liu, Rare Earths 2020, 20, 241 [13] 秦志敬．耐高溫聚酰亞胺樹脂的發(fā)展 [J]+材料工程， 1994， 39(4)： 5— 8． [14] 周麗玲，藺玉勝，楊靜漪，等． CPE 增韌硬質(zhì)聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)形態(tài)和增韌機理[J]．中國塑料， 2020， 16(11)： 36— 38． [15] 王磊．煤矸石一聚氯乙烯復(fù)合塑料研究初探 [J]．環(huán)境科學(xué)， 1989， 8(3)： 53— 54 ． [16] 王連才，郭寶華，曾心苗，等．聚酰亞胺泡沫塑料制備與性能研究 [J]．工程塑料應(yīng)用， 2020， 36(3)： 6— 8． 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 38 [17] 益小蘇，許亞洪，程群峰，等．航空樹脂基復(fù)合材料的高韌性化研究進展．科技導(dǎo)報， 2020， 26(6)： 84— 92 ． [18] Huang Li， Xu DingYu， Cheng HongYuan． Study on the property of polyimi de posites[J]． Journal of Beijing University of Chemical Technology， 1999，26(4)： 27— 29． [19] 王 彥，史國芳．聚酰亞胺的發(fā)展及應(yīng)用 [J]．航空材料學(xué)報， 1994， 14(1)： 56— 62． [20] 高分子材料流變學(xué) /吳啟華 .北京：高等教育出版社， [21] 王曉東，黃培，時鈞．一種新的均苯型聚酰亞胺成型工藝 [J]．南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版 )， 2020， 25(5)： 9— 12． [22] 湯 浩，董麗松，馮之榴．聚酰亞胺及其共混物 [J]．材料研究學(xué)報， 1996，10(5)： 449— 459． [23] 聚合物復(fù)合材料 /黃麗主編 .北京：中國輕工業(yè)出版社出版， [24] 王 凱 ，高生強，詹茂盛，等．熱塑性聚酰亞胺研究進展 [J]．高分子通報，2020， (3)： 25— 29． [25] Polymer material characterization and testing/Yang WanTai editor. Beijing: China light industry press, [26] 謝光賢，聚酰胺酸的酰亞胺化紅外光譜分析 .[J]． 絕緣材料 .:25— 31. [27] 塑料原料與助劑 /宋卓頤等編著 .北京：科學(xué)技術(shù)文獻出版社， [28] 汪忠清，鎮(zhèn)紅云，陸金貴 等 ．改性碳酸鈣在聚氯乙烯中的應(yīng)用研究 [J]． 塑 料科技， 2020， (I)： 40— 42． 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 39 致謝 本論文是在翟燕老師的指導(dǎo)，本人的認真學(xué)習(xí)中完成，完成論文期間，老師利用她淵博的知識、豐富的研究經(jīng)驗、嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度以及精細的思維邏輯，在工作上給予我極大支持，學(xué)習(xí)上給予我極大幫助，通過老師的教導(dǎo)，使我明白了做事要謹慎踏實、做人要禮賢謙讓的道理，在此謹向翟老師表以最衷心的感謝。 在此期間實驗過程中，得于實驗室李東紅老師在實驗儀器操作使用上給予很大的指導(dǎo)和幫助，在此向她表示誠摯的感謝。 與此同時，論文的完成也離不開同學(xué)的幫助，在此向他們致以最真誠的感謝！