【正文】 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. [2] 張秀菊 ,陳鳴才 ,黃惠玉 ,等 .聚酰亞胺的性能、應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r [J].廣州化學(xué) ,1998,57(3):2426 [3] Edwards Walter M, Maxwell Robinson Ivan. Polyimides of Pyromellitic Acid:US,2,710,853[P].19550614. [4] Beck. Prapara of Polyimide:FR,1373383[P].19641019. [5] Jordan T F. Process for Production Polyimide PowderBodies:US,3413394[P].19681126. [6] 蔣大偉 ,姜其斌 ,劉躍軍 ,李強(qiáng)軍 . 聚酰亞胺的研究及應(yīng)用進(jìn)展 .絕緣材料， 2020，42（ 42） [7] 王 鐸 ,董遠(yuǎn)鵬 ,翟寶清 . 聚酰亞胺復(fù)合材料的成型過程研究 .鑄造技術(shù)， 2020 年7 月， 30（ 7） [8] 張瑞斌 ,劉習(xí)奎 ,劉向陽 ,顧 宜 . BTDAmPDA 聚酰亞胺環(huán)帶球晶形貌與生長影響因素的研究 [9] Keith H D , Padden Jr. FJ . Polymer , 1984 , 25 (1) : 28～ 42. [10] Keith H D. Macromolecules , 1996 ,29 (24) : 7776～ 86. [11] Zhang R B , Liu X Y, Gu Y. J Polym Sci , part B : Polym. 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PMDAPDA 型聚酰亞胺聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的可控制備及其薄膜性能研究 .博士學(xué)位論文 [14] Nishino， T.， Kotera， M.， Inayoshi， N.， Miki， N.， Nakamae， K.， Polymer，20。而溶液改性分子量過低或過高還會出現(xiàn)分子鏈降解和環(huán)化現(xiàn)象。隨著添加量的增加沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率都是先增大到配比為 100:： 時(shí)最大后減小，彈性模量和拉伸強(qiáng)度 都逐漸減小。 通過改性，復(fù)合材料較之純聚丙烯，斷裂伸長率大大提高，但拉伸強(qiáng)度 和彈性模量都 只是略有提高 ，隨著分子量的增大，沖擊強(qiáng)度逐漸提高，而彈性模量和斷裂伸長率都逐漸降低，其中粉末改性比溶液改性效果要好 ，分子量為中分子量時(shí)，即 M=179。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。 添加粉末的維卡軟化點(diǎn)又明顯高于相對應(yīng)的添加溶液的復(fù)合材料，說明在耐熱性的改性上粉末仍然優(yōu)于溶液。從圖 明顯看出加入粉末或溶液改性的復(fù)合材 料的軟化點(diǎn)均高于純 PP 的，說明聚酰亞胺的耐高溫特點(diǎn)對 PP 的起到了改性作用。綜合上述情況，最佳添加量為 PP： PI=100： 。 隨著添加量的增大，晶穴明顯減小，到配比為 100： 時(shí)，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。如圖 38 所示 ， 明顯可以看出配比為 100: 和 100。 （ a）純 PP （ b） 100： 28 （ c） 100： （ d） 100： （ e） 100： 圖 不同 PI添加量 條件下的掃描電鏡圖片 Figure electron microscopy images of PP/PI under different ratio 上圖為不同 PI 添加量時(shí)，各復(fù)合材料做完拉伸試驗(yàn)后斷面的掃描電鏡圖片。 25 的 偏光顯微鏡圖片，在圖 中 可以明顯的看到，隨著添加量的增加，球晶 明顯 減小 ，在（ 3）、（ 4）中還出現(xiàn)了球晶大小不均勻的現(xiàn)象。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。可以明顯看出，純 PP的球晶分布均勻，且完善有序，而添加 PI 粉末的復(fù)合材料的球晶分布的有序度明顯降低且不夠完善。 10 20 30 40 5005001000150020202500300035004000450050005500600065007000高分 子 量中分 子 量低分 子 量純P P 23 22 21 PP 圖 不同分子量相同配比 下 PP/PAA溶液復(fù)合材料的 WAXD 圖譜 Figure patterns of PP/PAA solution posite material under the condition 26 of the same ratio and different molecular weig （ 1）純 PP （ 2）低分子 PI （ 3）中分子量 PI （ 4）高分子量 PI 圖 相 同配比的不同 PI分子量 的 復(fù)合材料 偏光顯微鏡照片 上圖為相同配比的情況下不同分子量的 PI 粉末的復(fù)合材料的 10179。 而高分子量的聚酰胺酸主要發(fā)生了環(huán)化反應(yīng)，從而大大的影響了結(jié)晶 ，但鋒位置向左偏移，根據(jù)上述公式，層間距有所增大，卻有利于聚酰亞胺分子的分散。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。 衍射峰位置略向右偏移，層間距有所減小，不利于 聚酰亞胺分子在聚丙烯中的分散，反而會影響復(fù)合材料的性能。隨著 加入的 聚酰亞胺 分子量的增加 ， PP/PI 復(fù)合材料的衍射峰 的尖銳程度漸漸減弱，且略略向右偏移，說明隨著分子量的增大，復(fù)合材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的規(guī)整的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的有序性逐漸變差，其中高分子量的影響最大。 1 2 3 4 50100200300400500DECB組分B 沖擊 強(qiáng)度C 拉伸 強(qiáng)度D 斷裂 伸長 率E 彈性 模量 圖 PI粉末不同添加量復(fù)合材料的機(jī)械性能 The mechanical properties of posite material by different ratio of PI powder 24 /聚亞酰胺復(fù)合材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu) 添加聚酰亞胺粉末的 復(fù)合材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu) 圖 為 相同配比時(shí)不同分子量 的 PP/PI 復(fù)合材料的廣角 X 射線衍射（ WAXD）圖譜 。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(shí)最好，拉伸強(qiáng)度和彈性模量都是隨著配比的增大而降低。 綜合上述眾多配方的力學(xué)性能，得出添加粉末的比添加溶液的改性效果要22 好，且粉末改性中在相同配比的條件下中分子的改性效果最優(yōu)。斷裂伸長率明顯增大很多，說明韌性又很大提高。 圖中 1 組為純 PP 的力學(xué)性能， 24 組為 PP/PI 復(fù)合材料的力 學(xué)性能， 57 添加 PAA 溶液的復(fù)合材料的力學(xué)性能。 這主要是因?yàn)榉肿恿吭酱螅?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。 21 1—— 純 PP 2—— PP/低分子量 PI 3—— PP/中分子量 PI 4—— PP/高分子量 PI 5—— PP/低分子量 PAA 6—— PP/中分子量 PAA 7—— PP/高分子量 PAA 組分 1組 2組 3組 4組 5組 6組 7組 沖擊強(qiáng)度（ KJ/m2） 拉伸強(qiáng)度（ MPa） 斷裂伸長率（ ﹪ 彈性模量（ MPa） 表 純 PP 及不同分子量 PAA和 PI與 PP 的復(fù)合材料的機(jī)械性能對比 Mechanical properties of virgin PP and PP/PAA/PI posite material of different molecular weight 從 表 31 中看出，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度明顯要 高于 純 PP， 且 沖擊強(qiáng)度 隨著 分子量的增大而增加， 而 添加 PI 粉末的比相對應(yīng)的添加相同配比同分子量 PAA 溶液的沖擊強(qiáng)度高。這表明 復(fù)合材料中含有聚酰亞胺分子。 測 試 標(biāo) 準(zhǔn) ： ASTM D1525, ISO 306, GB/T 1633 20 3 結(jié)果與討論 FIIR 分析 圖 31 是 PP： PI： MAH： DCP=100： ： ： 的 PP/PI 復(fù)合材料和純 PP 的 FIIR圖譜。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。結(jié)果計(jì)算： ak =AK /b (J/m) 試中 ak— 沖擊強(qiáng)度（ J/M） AK— 試樣破壞所消耗的能量（ J） b— 試樣厚度（ mm） 拉伸強(qiáng)度試驗(yàn) 把 注塑出的啞鈴型試件 ，測 出厚度，然后在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，拉伸速率為 50mm/s，并記下拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和彈性模量。 1176。 試樣要求：試樣中部必須帶有 45176。 常溫缺口沖擊強(qiáng)度試驗(yàn) 沖擊試驗(yàn)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(shí)單位面積或單位標(biāo)樣寬度上消耗的能量。 ，以 度 /秒的速度進(jìn)行掃描。接收狹縫為 ,測試角度范圍為 2176。 X 光光源為 Cu K (λ =)， Ni 過濾，測試條件為室溫，操作電壓 30KV179。 25倍 。 （ 1）、 擠出工藝 擠出 工藝參數(shù) 如下 ： 段數(shù) 1 2 4 6 7 機(jī)頭 溫度 /℃ 150 168 180 185 190 185 表 擠出工藝參數(shù) Table Extrusion process parameters 轉(zhuǎn)速 ： 45r/min 加料轉(zhuǎn)速： 15r/min （ 2）、注塑 注塑 工藝參數(shù) 如下 ： 加料段 熔融段 塑化段 噴嘴 壓力 /MPa 50 50 50 40 溫度 /℃ 197 208 189 — 表 注塑工藝參數(shù) 冷卻時(shí)間： 15S 射膠時(shí)間 ： 2S 配方設(shè)計(jì) a) 分子量的確定 初步確定一個(gè)配方 見表 名稱 添加量（ phr） 實(shí)際質(zhì)量（ g） 17 PP PI或 PAA DCP MAH 抗氧劑 1010 100 400 表 配方設(shè)計(jì) 確定一系列的試驗(yàn)配方，具體見表 ： 組分 配比（ phr） 實(shí)際質(zhì)量（ g） 分子量（ g/mol） PP 11 12 13 21 22 23 31 32 33 34 100： 0 100： 100： 100： 100： 100： 100： 100： 100： 100： 100： 400： 0 400： 400： 4