含纳米填料的热致液晶聚合物/热塑性树脂共混物的形态控制与流变性能研究

来源 :中国科学院化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qpzm007
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在不相容聚合物共混物中,引入不同形状和尺寸的无机填料或纤维作为第三组分,可以有效地控制共混物的形态从而进一步改善共混物的各种性能。含热致液晶聚合物的原位混杂复合材料受无机填料或纤维的影响可以获得理想的形态结构,从而实现各种性能的同步提高,其应用前景广阔。本论文研究了纳米填料SiO2对热致液晶聚合物/热塑性树脂共混物形态、流变性质、组分聚合物之间相互作用的影响,以及共混物形态和流变性质之间的对应关系。探讨了纳米SiO2的作用机理。采用红外光谱研究了TLCP/SiO2/PC共混物在熔融共混时TLCP与PC之间可能发生的酯交换反应,发现纳米SiO2有效地抑制或完全阻止了TLCP与PC之间的酯交换反应。在后续的毛细管流中,纳米SiO2则明显地促进了共混物中TLCP的变形和成纤。从热力学因素——组分之间的界面张力,和流体动力学因素——聚合物组分间的黏度差异,分析了纳米SiO2在TLCP/SiO2/PC共混物中的选择性分布,提出了纳米SiO2的作用机理。研究了纳米SiO2对TLCP/SiO2/PC共混物流变性质的影响,发现TLCP/SiO2/PC共混物的黏度低于纯PC、PC/SiO2和TLCP/PC共混物的黏度,并随着纳米SiO2和TLCP含量的增加而降低,表现出典型的流变混杂效应。在此基础上,对TLCP/SiO2/PC共混物形态和流变性质之间的关系进行研究,得出纳米SiO2的填充和TLCP的成纤均使得体系具有较低的黏度。接着,对TLCP/SiO2/PC共混物流经毛细管时的流场作用机制进行分析,得出剪切流是控制TLCP成纤的主导因素。此外,本论文还研究了纳米SiO2表面性质对TLCP/SiO2/PC共混物中TLCP成纤的影响。
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