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乙烯EVA/POE/EPDM/OMMT纳米复合发泡材料制备和性能

收藏本文 2024-01-24 点赞:5553 浏览:14851 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)发泡材料具有比重轻、柔软、减震、无毒、耐化学药品等优点,广泛用于运动鞋底、箱包内衬、保温材料、隔音材料等的制造。作为轻质材料的利用,EVA发泡材料依然有着易变形,抗撕裂性低,回弹性能不够高等缺陷,以而限制了它的利用。开发密度低,柔软抗震,同时具有高回弹性能和优异的压缩永久变形性能的新型EVA基复合发泡材料,具有重要作用。本论文将纳米改性技术与聚合物共混改性技术结合起来,制备了综合性能优异的EVA基纳米复合发泡材料,主要包括以下三方面内容:(1)蒙脱土(MMT)的有机化改性及其对EVA发泡材料的影响探讨。考察了未改性蒙脱土(MMT)在EVA基体中的分散性,探讨了EVA/MMT复合发泡材料的泡孔结构及性能。采取不同阳离子季铵盐表面活性剂改性MMT,考察改性剂的碳链长度、碳链数目对MMT插层行为的影响,系统探讨不同有机改性蒙脱土(OMMT)对EVA基发泡材料微观结构和综合性能的影响规律。通过有机化改性后,OMMT在EVA基体中的分散性和界面相容性得到提升,在发泡历程中起到异相成核的作用;阳离子季铵盐表面活性剂的碳链长度及碳链数目对EVA/OMMT纳米复合发泡材料的微观结构具有显著的影响,进而影响其物理性能。通过考察双十八烷基二氯化铵改性的蒙脱土的官能团结构、分散情况对EVA/OMMT复合发泡材料的影响,浅析了OMMT片层对于EVA发泡材料增强增韧的机理。结合EVA/OMMT纳米复合发泡材料的微观形貌和宏观性能,探讨了EVA异相成核发泡历程中OMMT粒径的临界值。(2)乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE)对EVA基发泡材料增强改性的探讨。考察了POE与EVA之间的相容性及复合材料的储能模量。对POE/EVA系统进行发泡,考察了不同POE含量对复合发泡材料微观形貌的影响以及物理性能的影响。探讨发现,POE的引入使复合发泡材料的回弹性能显著提升。对EVA/POE/OMMT三元发泡系统进行探讨,考察复合发泡材料的泡孔形貌及综合性能,浅析POE对EVA/OMMT两相系统的影响,并对POE改善复合发泡材料的回弹性能进行了论述浅析。(3)三元乙丙橡胶(EPDM)对EVA发泡材料增强改性的探讨。考察了EPDM与EVA基体之间的相容性。通过将EPDM加入EVA基体中进行共混发泡,分别考察了EPDM占基体不同比例对EVA/EPDM及EVA/POE/EPDM/OMMT复合发泡材料的微观结构及物理性能的影响。加入EPDM后,无论是EVA/EPDM发泡材料系统还是EVA/POE/EPDM/OMMT复合发泡系统,复合发泡材料的泡孔孔径均变小,泡孔壁厚增加,复合发泡材料的压缩永久变形性能得到显著改善。比较加入EPDM和未加EPDM的复合发泡材料的压缩实验,观察特定时间点两种发泡材料泡孔形貌的差别,探讨EPDM对复合发泡材料的形变恢复能力的影响,并对其改善压缩永久变形性能的机理进行了浅析。关键词:乙烯-醋酸乙烯共聚物论文乙烯-辛烯共聚物论文三元乙丙橡胶论文有机改性蒙脱土论文发泡材料论文泡孔形貌论文物理性能论文

    摘要5-7

    ABSTRACT7-9

    符号说明9-14

    1 绪论14-41

    1.1 聚合物发泡材料概述14-19

    1.1.1 聚合物发泡材料的分类14-15

    1.1.2 聚合物发泡材料的结构与形态描述15-17

    1.1.3 聚合物发泡材料的性能及影响因素17-19

    1.1.4 聚合物发泡材料的用途19

    1.2 聚合物发泡成型机理19-24

    1.2.1 泡孔成核19-23

    1.2.2 泡孔长大和固化23-24

    1.3 EVA 及 EVA 发泡材料24-31

    1.3.1 EVA 的结构与分类24-25

    1.3.2 EVA 发泡材料的系统25-27

    1.3.3 EVA 发泡材料的探讨进展27-31

    1.4 蒙脱土概述31-37

    1.4.1 蒙脱土的结构与性能32-34

    1.4.2 聚合物/蒙脱土纳米复合材料的制备原理和制备策略34-35

    1.4.3 聚合物/蒙脱土纳米复合材料的运用及性能35-37

    1.5 POE 及 EPDM 材料简述37-39

    1.5.1POE 材料的结构与性能特点37-38

    1.5.2 EPDM 材料的结构与性能特点38-39

    1.6 课题的提出39-41

    2 EVA/OMMT 纳米复合发泡材料的探讨41-89

    2.1 引言41-42

    2.2 实验部分42-48

    2.2.1 实验原料及试剂42-43

    2.2.2 主要仪器设备43

    2.2.3 蒙脱土的有机化改性及 EVA/OMMT 复合发泡材料的制备43-45

    2.2.4 EVA/OMMT 复合发泡材料的测试与表征45-48

    2.3 结果与讨论48-88

    2.3.1 未改性 MMT 对 EVA 发泡材料的影响48-54

    2.3.2 不同碳链长度和碳链数目的阳离子季铵盐表面活性剂对 MMT 插层改性的影响54-60

    2.3.3 相等碳链长度不等碳链数目的阳离子季铵盐表面活性剂改性的 OMMT 对 EVA/OMMT 复合发泡材料性能的影响60-70

    2.3.4 相等碳链数目不等碳链长度的阳离子季铵盐表面活性剂改性的 OMMT 对 EVA/OMMT 复合发泡材料性能的影响70-76

    2.3.5 MMT-D1821 对 EVA 发泡材料泡孔结构的影响76-84

    2.3.6 EVA 异相成核发泡历程中 OMMT 粒径临界值的确定84-88

    2.4 本章小结88-89

    3 EVA/POE/OMMT 纳米复合发泡材料的探讨89-104

    3.1 引言89-90

    3.2 实验部分90-92

    3.2.1 实验原料及试剂90

    3.2.2 主要仪器设备90-91

    3.2.3 EVA/POE/OMMT 纳米复合发泡材料的制备91-92

    3.2.4 EVA/POE/OMMT 纳米复合发泡材料的测试与表征92

    3.3 结果与讨论92-103

    3.3.1 POE 与 EVA 基体界面相容性的探讨92-96

    3.3.2 POE 对 EVA/POE 复合发泡材料性能的影响96-98

    3.3.3 POE 对 EVA/POE/OMMT 三元纳米复合发泡材料的影响98-102

    3.3.4 POE 对 EVA 基复合发泡材料回弹性能的影响浅析102-103

    3.4 本章小结103-104

    4 EVA/POE/EPDM/OMMT 纳米复合发泡材料的探讨104-124

    4.1 引言104-105

    4.2 实验部分105-107

    4.2.1 实验原料及试剂105

    4.2.2 主要仪器设备105-106

    4.2.3 EVA/POE/EPDM/OMMT 纳米复合发泡材料的制备106-107

    4.2.4 EVA/POE/EPDM/OMMT 纳米复合发泡材的料测试与表征107

    4.3 结果与讨论107-122

    4.3.1 EPDM 与 EVA 基体界面相容性的探讨107-112

    4.3.2 EPDM 对 EVA/EPDM 复合发泡材料性能的影响112-114

    4.3.3 EPDM 对 EVA/POE/EPDM/OMMT 四元纳米复合发泡材料的影响114-119

    4.3.4 EPDM 对 EVA 基复合发泡材料压缩永久变形性能的改善机理浅析119-122

    4.4 本章小结122-124

    5 结论与展望124-127

    5.1 结论124-125

    5.2 革新点125

    5.3 展望125-127

    致谢127-128

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