14676.聚苯醚超高分子量聚乙烯共混物制備、表征及性能研究

1、分類號：密級：公開UDC：編號：聚苯醚聚苯醚超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯共混物制備、表征及性能研究共混物制備、表征及性能研究PreparationacterizationPropertiesofPPOUHMWPEBlends學(xué)位授予單位及代碼：長春理工大學(xué)(10186)學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：化學(xué)(070300)研究方向：功能高分子化學(xué)申請學(xué)位級別：碩士指導(dǎo)教師：李文斐研究生：吳倩論文起止時(shí)間：2014.09－2015.12I摘要聚苯醚

2、(PPO)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是兩種應(yīng)用廣泛的熱塑性工程塑料。PPO具有耐熱性能高、剛性較大、強(qiáng)度較高、電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，但它的耐磨損性能差，韌性差。與之恰恰相反的是，UHMWPE具有高的耐磨損性能、耐沖擊性能好、耐酸與堿腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。不足在于耐熱性、剛度和硬度偏低。由于PPO和UHMWPE兩種材料在性能上的差異，導(dǎo)致在其各自的應(yīng)用領(lǐng)域中存在一定的局限性。本研究目的是為了保持PPO的基本性能，使用UHMWPE與其共混，改善P

3、PO的耐磨性與韌性。本文通過在空氣氣氛下，采用電子加速器預(yù)輻照UHMWPE粉末，然后利用懸浮接枝共聚合技術(shù)，使聚苯乙烯(PS)成功地接枝到了UHMWPE上，即制備了UHMWPEgPS接枝共聚物。通過優(yōu)化該實(shí)驗(yàn)條件，制備出接枝率為18%的UHMWPEgPS接枝共聚物。使用FTIR，1HNMR、DSC、TGA以及SEM等分析手段，系統(tǒng)研究了接枝共聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性能。本文還用UHMWPEgPS接枝共聚物對PPO與UHMWPE進(jìn)行了增容，采用

4、熔融共混擠出法制備了不同質(zhì)量比的PPOUHMWPEgPSUHMWPE共混物。該P(yáng)POUHMWPEgPSUHMWPE共混物分為95%PPO、90%PPO、80%PPO、70%PPO四種共混體系。對這四種共混體系在熱性能、力學(xué)性能、摩擦性能以及形貌方面進(jìn)行詳細(xì)研究。通過DSC分析得出：隨著接枝共聚物含量的增加，PPOUHMWPEgPSUHMWPE共混物的熔融溫度逐漸上升，相容性越來越好。與此同時(shí)共混體系脆斷面形貌也證實(shí)了相容性提高這一點(diǎn)。四

5、種共混體系隨著接枝共聚物的增加，拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、硬度均得到了明顯提高。UHMWPE加入至PPO基質(zhì)中，顯著提高了共混物的韌性。最佳力學(xué)性能配比是9550。摩擦磨損數(shù)據(jù)與磨痕形貌可以說明改性后的PPO共混物耐摩擦與耐磨損性能獲得了顯著地改善。95%PPO，90%PPO共混體系除了磨損體積，其他摩擦參數(shù)均優(yōu)于UHMWPE。在三組分質(zhì)量比為9550時(shí)，共混物摩擦因數(shù)低達(dá)PPO的2.6%，磨損體積降低了55%。綜合考慮四種共混體系所具有的全