POM-TPU-改性納米ZnO復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、由于POM(POM)分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整，在成型加工過程中極易形成較大的球晶，導(dǎo)致其缺口敏感性大，沖擊強(qiáng)度低，使其應(yīng)用受到了限制。采用熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)對(duì)POM增韌時(shí)，犧牲了其強(qiáng)度。為了提高POM的綜合性能，本課題在用TPU對(duì)其增韌改性的基礎(chǔ)上，采用機(jī)械共混法和納米ZnO表面偶聯(lián)劑改性技術(shù)，制備了POM/TPU/改性納米ZnO復(fù)合材料，以便改善POM/TPU共混合金的強(qiáng)度，研究了改性納米ZnO用量對(duì)POM/TPU/改性納米ZnO復(fù)合

2、材料力學(xué)性能的影響，借助偏光顯微鏡(PLM)、差示掃描量熱儀(DSC)和X射線衍射儀(XRD)分析了復(fù)合材料的結(jié)晶形態(tài)和結(jié)晶性能，通過旋轉(zhuǎn)流變儀、毛細(xì)管流變儀、熔體流動(dòng)速度儀和HAAKE轉(zhuǎn)矩流變儀研究了復(fù)合材料的流變性能，另外還研究了復(fù)合材料的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過程、缺陷斷裂機(jī)理、熱變形溫度、熱致形狀記憶性能。
　　結(jié)果表明，適量改性納米ZnO在POM基體中能夠較好的分散，對(duì)其起到增強(qiáng)增韌的作用，當(dāng)改性納米ZnO含量為0.3 wt％

3、時(shí)，POM/TPU/改性納米ZnO復(fù)合材料具有最佳綜合力學(xué)性能;改性納米ZnO起到異相成核的作用，促進(jìn)了POM的結(jié)晶，細(xì)化了球晶，當(dāng)改性納米ZnO含量為0.3 wt％時(shí)，POM/TPU/改性納米ZnO復(fù)合材料的結(jié)晶性能最佳。
　　Jeziorny法和莫志深法可以較好的描述POM/TPU共混合金和POM/TPU/改性納米ZnO復(fù)合材料的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過程，其結(jié)晶過程受降溫速率的影響較大，結(jié)晶過程中同時(shí)存在均相成核和異相成核，改性納

4、米ZnO的加入加快了POM的結(jié)晶速度，提高了其結(jié)晶溫度。
　　測(cè)試了縫缺陷和孔缺陷對(duì)POM/TPU共混合金和POM/TPU/改性納米ZnO復(fù)合材料拉伸性能的影響，采用J-積分法三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)分析了缺陷斷裂機(jī)理，計(jì)算了裂縫引發(fā)能（Jc）、裂縫斷裂能(Rp)、最大抗裂縫擴(kuò)展能（Rmax），說明改性納米ZnO的加入提高了POM的缺口斷裂韌性。
　　適量改性納米ZnO的加入可以提高POM的熱變形溫度，改善其熱性能，但同時(shí)也使復(fù)合材料熔