【正文】 性強。氯化改性也是目前改性的主要方法之一，有溶液氯化法和懸浮氯化法之分 ， 其中懸浮氯化法制造的氯化聚氯乙烯耐熱性較高。 聚酰胺酸 聚酰胺酸（ PAA）是聚酰亞胺的前驅(qū)物， 聚酰亞胺是一類新型高性能的聚合物材料，是由聚酰胺酸脫水環(huán)化而成，因此高分子量的聚酰胺酸是獲得高性能 PI 的前提。聚 酰亞胺在性能和合成化學(xué)上的特點，應(yīng)用于用于航天、航空器、火箭部件、壓縮機旋片、活塞環(huán)、 精密機械行業(yè) 及特種泵密封等機械部件上 ， 是最耐高溫的結(jié)構(gòu)材料之一 [3]。在功能材料方面正嶄露頭角，其潛力仍在發(fā)掘中。 隨著合成技術(shù)的加工技術(shù)的進一步提高和成本的大幅度降低，同時具有優(yōu)越機械性能、電絕緣性能，熱塑性聚酰亞胺必將在未來的材料領(lǐng)域中顯示其更為突出的作用。 聚酰亞胺的合成方法可以分為兩大類，第一類是在合成過程中或者在大分子反應(yīng)中形成酰亞胺環(huán)；第二類是以還有酰亞胺環(huán)的單體聚合成聚酰亞胺。二酐、二胺品種繁多，不同的組合就可以獲得不同性能的聚酰亞胺。 其突出的綜合性能主要體現(xiàn)在其分解溫度一般都在在 500℃ 左右，有些達到 600℃ ，是迄今聚合物中熱穩(wěn)定性最高的品種之一。聚酰亞胺具有優(yōu)良的 機械性能 ，未填充的塑料的抗張強度都在 100Mpa 以上，均苯型聚酰亞胺的薄膜為 170Mpa 以上，而聯(lián)苯型聚酰亞胺達到 400Mpa。一些聚酰亞胺品種不溶于 有機溶劑 ，對稀酸穩(wěn)定，一般的品種不大耐 水解 ，這個看似缺點的性能 卻使聚酰亞胺有別于其他高性能聚合物的一個很大的特點，即可以利用堿性水解回收原料二酐和二胺，改變結(jié)構(gòu)也可以得到相當(dāng)耐水解的品種，如經(jīng)得起120℃ ， 500 小時水煮。聚酰亞胺具有很高的耐輻照性能，其薄膜在 5109rad快電子輻照后強度保持率為 90%。介電損耗為 103，介電強度為100－ 300KV/mm，廣成熱塑性聚酰亞胺為 300KV/mm，體積電阻為 1017Ω這些性能在寬廣的溫度范圍和頻率范圍內(nèi)仍能保持在較高的水平。有一些聚酰亞胺還具有很好的生物相容性，例如，在血液相容性實驗為非溶血性，體外細胞毒性實驗為無毒。在功能材料方面正嶄露頭角，其潛力仍在發(fā)掘中。 其主要原因是，與其他聚合物比較，成本還是太高。 研究目的及重要意義 PVC 樹脂的熱穩(wěn)定性差，加工過程中易受熱發(fā)生由活性部位 (如烯丙基氯、叔氯、叔氫、帶雙鍵或過氧化物殘基的端基等 )引發(fā)的自催化脫氯化氫反應(yīng)，形成共扼多烯鏈，并進而發(fā)生斷鏈、交聯(lián)等反應(yīng)而變色、降解，致使塑料制品質(zhì)量變差 ，性能下降，進而影響其加工和使用性能。所以本實驗就是利用聚酰胺酸對聚氯乙烯進行共混改性，提高聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性、抗沖擊性。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 4 論文研究內(nèi)容 本論文研究的內(nèi)容是 PAA 添加量對 PVC/PAA 復(fù)合材料性能的影響，其中主要是對 PAA 添加量對 PVC/PAA 復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能以及對 PVC 聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的影響 。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 5 2 實驗部分 實驗原料 原材料 原料藥品及來源見表 。在室溫下溶于二甲基甲酰胺（ DMF）、二甲基亞砜， γ丁內(nèi)酯、 N甲基吡咯烷酮、丙酮、甲基乙基甲酮、甲基異丁基甲酮、乙酸乙酯，不溶于氯仿、乙醚、正太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 6 己烷、苯。易溶于酸類，不溶于水， ODA 的工業(yè)合成都是采用 DNDPE 為原料，經(jīng)還原而制得。具有粘度低，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，極性高，揮發(fā)性低，能與水及許多有機溶劑無限混溶等優(yōu)點。 圖 聚酰胺酸合成反應(yīng)過程 Figure the synthesis reaction process of polyamide acid PMDA 和 ODA 生成聚酰亞胺的反應(yīng)過程中，決定聚酰亞胺分子量的主要是第一步合成聚酰胺酸的反應(yīng)。 （ 3）二酐和二胺的配比（ C）計算公式 由反應(yīng)式： nPMDA ： nODA = c ： 1 （ 1） nPMDA + nODA ? nPAA （ 2） c 1 mODA = 91ODAODAPM D A MMcM v?? （ 3） 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 mPMDA = 9cPM DAODAPM DA MMcM v?? （ 4） 其中： v—含 90%的 NMP 溶劑體積 10mL ? —為 NMP 溶劑的密度 ㎝ 3 PMDAM =（ 4）合成聚酰胺酸步驟 ① 根據(jù)原料的性質(zhì)，先稱量 ODA，再稱量 PMDA，量取 NMP 溶劑至三口燒瓶中。 ② 稍調(diào)快攪拌速度，加入 PMDA，控制反應(yīng)溫度 , 將三口燒瓶置入冰浴中，反應(yīng) 20min 后，觀察粘度是否上去，打開攪拌器葉片，攪拌 910h(保持在 0℃ )。是氯乙烯的均聚物。 PVC 為無定形結(jié) 構(gòu)的白色粉末， 支化度 較小。PbSO4 二鹽（ 2PbO1/2H2O）不溶于水和有機溶劑，溶于鹽酸。 硬脂酸鋇 (C18 H35 O2 )2 Ba 用作 PVC 耐光耐熱穩(wěn)定劑，是堿土金屬硬脂酸鹽中長期穩(wěn)定性最佳者，與鋅、鎘皂并用時有協(xié)同效應(yīng)。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 8 ③ 增塑劑 鄰苯二甲酸二辛脂（ DOP），是通用型增塑劑，主要用于聚氯乙烯脂的加工、還可用于化地樹脂、醋酸樹脂、 ABS 樹脂及橡膠等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散劑等、 DOP 增塑的 PVC 可用于制造人造革、農(nóng)用薄膜、包裝材料、電纜等 。一般不單獨使用。 ④ 潤滑劑 液體石蠟是從原油分餾所得到的無色無味的混合物。 可以作為 PVC 和 PS等塑料的內(nèi)部潤滑劑，潤滑效率高，熱穩(wěn)定性好，無毒。 表 PVC/PAA 復(fù)合材料配方 Table The posite formula of PVC/PAA 名稱 配方（份） 聚氯乙烯 （ PVC） 100 鄰苯二甲酸二辛脂 （ DOP） 7 液體石蠟 7 三鹽 3 硬脂酸鋅 1 硬脂酸鋇 環(huán)氧大豆油 2 二鹽 3 聚酰胺酸 （ PAA） X 對于不同的組別， PAA 的添加量 X 依次為 0%、 %、 1%、 %、 2%、 %、3%、 %。 表 實驗儀器設(shè)備 Table Experimental apparatus 設(shè)備儀器 型號 出產(chǎn)地 雙輥筒煉塑機 SK160B 上海柘林輕工化機械廠 萬能制樣機 PQ50 化工部晨光塑料機械研究所 平板硫化機 JC3012 江都市金剛機械廠 懸臂梁沖擊實驗機 XJU222 河北省承德實驗機廠 掃描電子顯微鏡 KYKYEM3800 北京中科科儀技術(shù)發(fā)展有限公司 紅外光譜測試儀 Tensor27 天津市科器高新技術(shù)公司 熱重分析儀 HCT1 北京恒久科學(xué)儀器廠 設(shè)備儀器 型號 出產(chǎn)地 偏光顯微鏡 XPR500D 上海蔡康光學(xué)儀器有限公司 拉力實驗機 LT500 廣州實驗儀器廠 高速混合機 GH10DY 北京市塑料機械廠 烏氏粘度計 刻度 27 市售 實驗工藝流程 聚酰胺酸分子量的測定 （ 1）烏氏粘度計測粘度 ① 待水浴缸加熱至 20177。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 10 ② 按照規(guī)定制成一定濃度的溶液， PAA 約 , NMP 15mL，倒入燒杯中，用玻璃棒攪勻，使其充分混合，待用。 ④ 重復(fù)測定兩至三次，幾次測定值相差不得超過 秒 ,取兩次的平均值為供試液的流出時間 t，記錄數(shù)據(jù)。 （ 2）分子量的計算公式 按下式計算特性粘數(shù)： ? r =0tt （ 1） 1?? rsp ?? （ 2） 〔 ? 〕 = C1 )ln(2 rsp ?? ? （ 3） 〔 ? 〕＝ KM? （ 4） C—為供試液的濃度 (g／ dL)。 α—常數(shù)，取決于溫度和體系的性質(zhì)，在 ～ 1 之間。 r? —相對粘度，溶液粘度對溶劑粘度的相對值。 〔 η〕 —特性粘度，反映了高分子與溶劑分子之間的內(nèi)摩擦。停止開關(guān)，出料至混料盤待用。利用不同配方原料，重復(fù)以上混合步驟，得出各種混料 [6]。5 ℃ ，把已經(jīng)輥壓出的薄片，交錯放入模板中（保證材料性能），閉模使上模板接觸上模，預(yù)熱大約 10min，再閉模板，恒溫、恒壓于 ～ 約 30min，開模冷卻至約 80℃ 以下，脫模取出 PVC/PA 板材制品。記錄缺口出試樣的厚度和寬度，記下缺口處的厚度和寬度，讀數(shù)精確到 ；模塑試樣若無缺口，在萬能制樣機上開缺口，深度約 23mm，張角 ? 約 450 。要求：試樣表面平整、無氣泡、裂紋、分層、明顯雜質(zhì)和加工損傷等缺陷。 實驗項目 沖擊實驗 實驗原理 ：實驗儀器如圖 根據(jù)實驗規(guī)程，將擺錘從鉛錘位置旋轉(zhuǎn)至錘軸上，此時擺錘獲得一定的位能，如任其自由落下，則此位能轉(zhuǎn)化為動能而將試樣沖斷。將此功 除以 試樣的橫截面積，即為材料的沖擊強度。 拉力實驗測試 （ 1）制備樣條長約 150mm 細頸寬度 10mm 平行間距 72mm。 （ 3）游標(biāo)卡尺、千分尺測量標(biāo)線間試樣的厚度和寬度，每個試樣測量 3 點，取算術(shù)平均值。夾具夾持試樣時，要使試樣縱軸與上、下夾具中心連線重合，且松緊要適宜。 （ 5）試樣斷裂在中間平行部分之外時，此實驗作廢，應(yīng)另取試樣補做。 （ 7）記錄數(shù)據(jù)。 （ 2）啟動熱重分析儀，點擊采集試樣，設(shè)置試樣名稱 PVC/PAA，試樣序號 ， 試樣重量，實驗員姓名，添加升溫速率 10℃ /min， 最高溫度 700℃ ， 保溫時間 10min，確定后開始采集。 掃描電鏡 原理：電子槍（場發(fā)射槍）發(fā)射一束電子，這就是電子源，其最少截面的直徑對場發(fā)射槍而言大約為 10～ 20nm，這個小束斑經(jīng) 3 和 5 兩級聚光鏡進一步縮小幾百倍，最后再經(jīng)物鏡縮小并聚焦在樣品面上，這時束斑直徑最小可到 3～ 6nm （約小于掃描電鏡的分辨本領(lǐng)），電子束打在樣品上，就產(chǎn)生各種信號。信號由接收器取出，經(jīng)光電倍增器和電子放大器放大后，作為視頻信號去調(diào)制高分辨顯示器的亮度，因此顯示器上這一點的亮度與電子束打在樣品上那一點的二次電子發(fā)射強度相對應(yīng)。用同一個掃描發(fā)生器產(chǎn)生幀掃和行掃信號，同時去控 制顯示的偏轉(zhuǎn)器和鏡筒中的電子束掃描偏轉(zhuǎn)器，使電子束在樣品表面上與顯示器中電子束在熒光屏上同步進行幀掃和行掃，產(chǎn)生相似于電視機上的掃描光柵。在顯示器屏幕光柵上的圖像就是電子束在樣品上所掃描區(qū)域的放大形貌像。帶有一定能量的電子，經(jīng)過第一、第二兩個電磁透鏡會聚，在經(jīng)過末級透鏡（物鏡）聚焦，成為一束很細的電子束（稱之為電子探針或一次電子）。這些二次電太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 14 子信號被探測器依次接收，經(jīng)信號放大處理系統(tǒng)（視頻放大器）輸入顯像管的控制柵極上調(diào)制顯像管的亮度。 樣品制備：在沖擊樣條的斷面處切取約 2mm 大小的立方塊，斷面朝上用導(dǎo)電膠粘于樣品盤上，對其噴金處理。 偏光顯微鏡 （ 1）原理：光線通過某一物質(zhì)時，如光的性質(zhì)和進路不因照射方向而改變，這種物質(zhì)在光學(xué)上就具有 “各向同性 ”，又稱單折射體，如普通氣體、液體以及非結(jié)晶性固體；若光線通