原位聚合不飽和聚酯樹脂納米雜化材料的制備與性能研究.pdf

1、本文采用原位聚合方法,將納米二氧化硅或納米銅線加入二元酸和二元醇中進(jìn)行縮合反應(yīng),或在與交聯(lián)單體共聚的過程中加入以上納米材料,制備不飽和聚酯樹脂納米雜化材料。其中,將表面帶有參與不飽和聚酯樹脂縮合聚合或交聯(lián)聚合官能團(環(huán)氧基或雙鍵)的表面修飾納米二氧化硅作為反應(yīng)單體,通過原位聚合方法,設(shè)計和制備了多種不同結(jié)構(gòu)的納米二氧化硅/不飽和聚酯樹脂雜化材料。通過IR、TEM和TG等手段分析表征了納米二氧化硅與不飽和聚酯樹脂的結(jié)合方式,測試了所形成雜

2、化材料的力學(xué)、摩擦學(xué)和耐酸堿性等性能,并初步探索了納米二氧化硅表面活性官能團與不飽和聚酯樹脂的反應(yīng)機理。此外,采用原位聚合方法制備了納米銅線/不飽和聚酯樹脂雜化材料,并初步探索了其力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能。
　　本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1、選用能與不飽和聚酯體系中的羥基或者羧基反應(yīng)的表面含有環(huán)氧基團的反應(yīng)性納米SiO2(RNS-E),及能夠參與不飽和聚酯和交聯(lián)單體共聚的表面含有雙鍵的反應(yīng)性納米SiO2(RNS-D),原位

3、參與不飽和聚酯樹脂的聚合反應(yīng),構(gòu)成不同新型結(jié)構(gòu)的雜化材料,期望通過結(jié)構(gòu)的改變調(diào)控納米雜化樹脂的力學(xué)性能。
　　2、選用納米銅線加入不飽和聚酯縮聚反應(yīng)單體中制備納米銅線/不飽和聚酯樹脂雜化材料。采用原位聚合方法,實現(xiàn)納米銅線在聚合物中的良好分散,并通過反應(yīng)體系的還原性化學(xué)環(huán)境保護(hù)納米銅線的氧化安定性,獲得具有良好摩擦學(xué)性能的聚合物材料。
　　3、對RNS-E、RNS-D、納米銅線與不飽和聚酯樹脂形成的納米雜化材料的力學(xué)性能進(jìn)行

4、分析,結(jié)果表明:RNS-E型納米SiO2能夠顯著提高雜化材料的拉伸強度和沖擊強度,在RNS-E質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6％時拉伸強度達(dá)到最大,比純樹脂提高30.1%,在RNS-E質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時無缺口沖擊強度達(dá)最大,且比純樹脂提高93.8%;RNS-D型納米SiO2能夠顯著提高雜化材料的拉伸強度和沖擊強度,在RNS-D質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時拉伸強度達(dá)到最大,比純樹脂提高6.35%,在RNS-D質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時無缺口沖擊強度達(dá)到最大,且比純樹

5、脂提高57.8%;納米銅線能夠顯著提高雜化材料的拉伸強度和沖擊強度,在納米銅線質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時拉伸強度達(dá)到最大,比純樹脂提高29.05%,在納米銅線質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時無缺口沖擊強度達(dá)到最大,且比純樹脂提高44.88%。
　　4、對雜化材料的摩擦學(xué)性能進(jìn)行測試分析,結(jié)果表明RNS-E、RNS-D和納米銅線形成的納米雜化材料的摩擦系數(shù)及磨損體積隨著納米材料含量增加呈現(xiàn)先下降后增加的變化趨勢。當(dāng)RNS-E質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時,RN