納米填料改性PLLA-EVA不相容共混物的蠕變行為研究.pdf

1、聚合物共混是一種制備新型高性能材料的有效方法，因其研發(fā)成本低、制得材料性能優(yōu)異而得到廣泛應(yīng)用。迄今為止，多種聚合物共混物被廣泛應(yīng)用于建筑、包裝、汽車和航天電子元件等領(lǐng)域。近期，研究人員發(fā)現(xiàn)少量納米填料的引入就可以大幅提高聚合物共混物的性能。納米填料在共混體系中的作用是多方面的，如:增容作用、補(bǔ)強(qiáng)作用、增韌作用或賦予材料新的功能性，如:導(dǎo)電性、阻燃性、電磁屏蔽、氣體阻隔性等。蠕變穩(wěn)定性作為一種反映材料在長期負(fù)載條件下的性能參數(shù)被廣泛應(yīng)用于

2、評價材料的尺寸穩(wěn)定性。然而，現(xiàn)階段對三元納米復(fù)合材料蠕變行為的研究相對較少，急需進(jìn)行深入研究。
　　本論文以探索三元納米復(fù)合材料蠕變行為的影響因素為目的，首先研究了碳納米管(Carbon nanotubes，CNTs)的引入對復(fù)合材料微觀形貌及蠕變行為的影響，進(jìn)一步對樣品進(jìn)行退火處理，探索晶體對蠕變行為的影響。通過改變乙酸乙烯酯(Vinyl acetate，VA)含量調(diào)控兩相相容性，探索影響三元納米復(fù)合材料蠕變行為的先決條件。另外

3、，通過系統(tǒng)分析有機(jī)蒙脫土(Organic Montmorillonite，OMMT)在共混物中分布的影響因素，調(diào)控OMMT分散在聚合物單相中，研究納米填料分散在單相聚合物中對三元納米復(fù)合材料微觀形貌及蠕變行為的影響。主要研究成果如下:
　　(1)通過熔融共混將CNTs引入到聚乳酸(Poly(L-lactide)，PLLA)和聚乙烯-醋酸乙烯酯(Poly(ethylene vinyl acetate)，EVA)不相容共混物中。形貌表

4、征發(fā)現(xiàn)，以PLLA為母料，CNTs選擇性分布在兩相界面處，少量分散于PLLA相中;以EVA為母料，CNTs選擇性分布在兩相界面處，少量分散于EVA相中。蠕變性能測試表明，不相容共混物的蠕變穩(wěn)定性隨CNTs的引入明顯提高。蠕變穩(wěn)定性的提高主要與選擇性分散在兩相界面處的CNTs和其形成的逾滲網(wǎng)絡(luò)及其引起的相形貌變化有關(guān)。通過退火處理，提高樣品的結(jié)晶度，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶可以很好地限制分子鏈的運(yùn)動，提高樣品的耐蠕變性。
　　(2)通過調(diào)控VA含量

5、制備了一系列PLLA/EVA/CNT三元納米復(fù)合材料。形貌表征發(fā)現(xiàn)VA含量的變化不影響CNTs的分散，但會影響納米復(fù)合材料的微觀相形貌。蠕變測試結(jié)果表明，當(dāng)VA含量較低時EVA為塑料，雖然復(fù)合材料的初始蠕變應(yīng)變較大，但蠕變速率較低，可預(yù)期長期蠕變應(yīng)變較小;當(dāng)VA含量較高時EVA為橡膠彈性體，初始蠕變應(yīng)變較小，但蠕變速率相對較大。
　　(3)通過熔融共混制備了PLLA/EVA/OMMT共混復(fù)合材料。形貌表征發(fā)現(xiàn)，一方面，OMMT選擇