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稀土掺杂改性塑料

收藏本文 2024-04-13 点赞:14903 浏览:67857 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文的研究工作主要分为两大:有机阴离子插层镁铝镧水滑石的制备和镁铝镧水滑石/聚合物杂化、稀土偶联剂/聚合物杂化与不同改性轻质碳酸钙/聚合物杂化的制备及测试。用少量的稀土镧离子(La3+)代替镁铝水滑石层板中的铝离子,并用有机阴离子代替碳酸根阴离子,共沉淀法,组装有机阴离子插层的镁铝镧水滑石(Mg-Al-La-LDHs),经表征,该水滑石的层间距有小幅度地增大,有机阴离子插入水滑石层间,并且水滑石比不含La的有机阴离子插层镁铝水滑石耐热性好。原位乳液聚合方法,将一定量的丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)两种单体分散于镁铝镧水滑石层间,于80℃下共沉淀,同时引发单体发生共聚,制备聚-(丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)/镁铝镧水滑石(Pmba/Mg-Al-La-LDHs)纳米杂化母料,经XRD、TEM与TG测试,杂化母料中水滑石剥离,并且比未加镁铝镧水滑石的试样热稳定性好。熔融共混法,分别用Mg-Al-La-LDHs、PMBA/Mg-Al-La-LDHs、稀土偶联剂、稀土偶联剂改性后的CaCO3掺杂改性PET、ABS、PS,研究结果:Mg-Al-La-LDHs使PET变脆;掺杂0.2%-0.4%G-4或G-40稀土偶联剂能使PET的断裂伸长率提高了24倍多;掺杂0.3%X-10使PET的拉伸强度提高36.2%,使其PET冲击强度提高3.1倍,4%L0-CaCO3(0.5%X-10偶联剂表面改性CaCO3)掺杂到PET使其断裂伸长率提高了12.8倍,10% L0-CaCO3掺杂到PET中能使其弯曲强度提高63.7%,8% L0-CaCO3掺杂到PET中能使其冲击强度提高1.6倍。0.6%G-2稀土偶联剂使PET过冷结晶温度降低了33.4℃,这G-2能诱导PET结晶而大大地提高其结晶速度,0.5%G-40/PET的结晶度提高2.03倍;L0-CaCO3(8%)/PET的结晶度提高了2.12倍。0.2%G-1/PET的平衡转矩降低了50%,提高了其加工流变性。0.3%H-4掺杂ABS使其断裂伸长率提高了33.15%,使其弯曲强度提高了11.6%,使其熔融指数提高了22.36%; L0-CaCO3(4%)/ABS的断裂伸长率提高了12.16%,弯曲强度提高了20.11%,熔融指数提高了7.3%,但是,冲击强度降低了20.8%。掺杂2%PMBA/Mg-Al-La-LDHs能使PS的拉伸强度提高了约2倍、冲击强度提高了16%、断裂伸长率提高了约27%; 0.6%G-1/PS的拉伸强度提高了2.35倍,0.8%G-40/PS的断裂伸长率提高了1.5倍,其冲击强度提高了43.85%。关键词:水滑石论文稀土偶联剂论文杂化母料论文轻质CaCO_3论文掺杂改性论文PET论文ABS论文PS论文

    中文摘要2-4

    Abstract4-6

    中文文摘6-14

    绪论14-34

    0.1 课题背景14-15

    0.2 稀土元素简介15-18

    0.2.1 稀土元素的性质16

    0.2.2 稀土掺杂聚合物16-17

    0.2.3 稀土在聚合物中的应用进展17-18

    0.3 塑料改性18-20

    0.3.1 塑料添加改性的机理18-20

    0.3.2 CaCO_3的添加改性20

    0.4 偶联剂20-22

    0.4.1 稀土偶联剂21-22

    0.5 水滑石22-32

    0.5.1 水滑石的组成与结构22-23

    0.5.2 水滑石的性能23-25

    0.5.3 水滑石的制备25-26

    0.5.4 LDHs表征方法26-27

    0.5.5 水滑石有机化改性27-28

    0.5.6 水滑石在高分子中的应用28-29

    0.5.6.1 LDHs提高热稳定性28-29

    0.5.6.2 LDHs提高力学性能29

    0.5.7 聚合物/LDHs纳米复合的制备29-32

    0.5.7.1 剥离型水滑石/聚合物杂化的制备30-32

    0.6 课题的立论依据、研究思路及创新点32-34

    0.6.1 立论依据32-33

    0.6.2 研究思路及创新点33-34

    第1章 稀土掺杂改性聚对苯二甲酸乙二酯(PET)研究34-58

    1.1 引言34

    1.2 实验34-37

    1.2.1 主要原料与试剂34-35

    1.2.2 仪器与设备35

    1.2.3 样品制备35-36

    1.2.3.1 新型水滑石的制备35-36

    1.2.3.2 轻质CaCO_3的表面处理36

    1.2.3.3 杂化的制备36

    1.2.4 测试与表征36-37

    1.3 结查与讨论37-55

    1.3.1 XRD分析37-38

    1.3.2 IR分析38

    1.3.3 对PET力学性能的影响38-46

    1.3.3.1 稀土偶联剂对PET力学性能的影响39-43

    1.3.3.2 改性过的CaCO_3对PET力学性能的影响43-46

    1.3.4 对PET结晶性能的影响46-51

    1.3.4.1 稀土偶联剂对PET结晶性能的影响46-49

    1.3.4.2 改性后的CaCO_3对PET结晶性能的影响49-51

    1.3.5 对PET流变性能的影响51-52

    1.3.6 对PET维卡软化点的影响52-53

    1.3.7 复合试样的SEM分析53-55

    1.4 55-58

    第2章 稀土掺杂改性ABS的研究58-76

    2.1 前言58

    2.2 实验58-60

    2.2.1 主要原料与试剂58-59

    2.2.2 仪器与设备59

    2.2.3 样品制备59-60

    2.2.3.1 PMBA/Mg-Al-La水滑石纳米复合的制备59-60

    2.2.3.2 轻质CaCO_3的表面处理60

    2.2.3.3 杂化的制备60

    2.2.4 表征与测试60

    2.3 结果与讨论60-73

    2.3.1 PMBA/Mg-Al-La水滑石纳米复合母料的表征60-63

    2.3.2 复合母料对ABS力学性能的影响63

    2.3.3 稀土偶联剂对ABS的影响63-68

    2.3.3.1 对ABS拉伸强度的影响63-65

    2.3.3.2 对ABS弯曲强度的影响65

    2.3.3.3 对ABS冲击强度的影响65-66

    2.3.3.4 对ABS热稳定性的影响66

    2.3.3.5 对ABS维卡软化点的影响66-67

    2.3.3.6 对ABS熔融指数的影响67

    2.3.3.7 SEM分析67-68

    2.3.4 改性过的CaCO_3对ABS性能的影响68-73

    2.3.4.1 对ABS拉伸强度的影响68-69

    2.3.4.2 对ABS弯曲强度的影响69-71

    2.3.4.3 对ABS冲击强度的影响71

    2.3.4.4 对ABS热稳定性的影响71

    2.3.4.5 对ABS维卡软化点的影响71-72

    2.3.4.6 对ABS熔融指数的影响72

    2.3.4.7 SEM分析72-73

    2.4 73-76

    第3章 稀土掺杂改性聚苯乙烯(PS)的研究76-88

    3.1 前言76

    3.2 实验76-78

    3.2.1 主要原料与试剂76

    3.2.2 仪器与设备76-77

    3.2.3 样品制备77

    3.2.3.1 Pmba/Mg-Al-La水滑石纳米复合的制备77

    3.2.3.2 复合母料/PS和偶联剂/PS杂化的制备77

    3.2.4 表征与测试77-78

    3.3 结果与讨论78-86

    3.3.1 复合母料对PS树脂性能的影响78-79

    3.3.1.1 对PS力学性能的影响78

    3.3.1.2 SEM分析78-79

    3.3.2 稀土偶联剂对PS力学性能的影响79-86

    3.3.2.1 对PS拉伸强度的影响79-81

    3.3.2.2 对PS弯曲强度的影响81-82

    3.3.2.3 对PS缺口冲击强度的影响82

    3.3.2.4 对PS热稳定性的影响82-83

    3.3.2.5 对PS熔融指数的影响83

    3.3.2.6 对PS维卡软化点的影响83-84

    3.3.2.7 对PS流变性能的影响84-85

    3.3.2.8 SEM分析85-86

    3.4 86-88

    第4章 88-92

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