论文部分内容阅读
近年来，二维纳米材料填充聚合物制备复合材料以提高聚合物的光、电、热等性能已引起广泛关注。二硫化钼(MoS2)作为一种新型的二维纳米填料，由于其超薄的结构和量子尺寸效应等卓越的性质，使其在复合材料中的应用成为研究热点。但因为二硫化钼本身的颗粒状，使其与聚合物基体难以很好地相容，所以利用二硫化钼片层大的比表面积使其在聚合物基体中能够有良好的分散性是目前研究的重点。基于此，本文首先对二硫化钼进行剥离，对二硫化钼进行表面改性，分别将聚乳酸、聚酰胺、环氧树脂以共价键接枝的方式引入二硫化钼纳米片层表面，以提高其在聚合物基体中的分散性。论文主要内容如下: 1.采用锂离子插层法剥离二硫化钼，通过超声的方法将巯基乙胺插入剥离时产生的硫原子缺失位点，制备得到氨基化二硫化钼（MoS2-NH2）。通过XRD和XPS对产物进行了表征，结果表明氨基成功地修饰到二硫化钼纳米片上。 2.以L-丙交酯为单体，辛酸亚锡为催化剂，MoS2-NH2为引发剂，通过原位开环聚合法将聚乳酸(PLLA)接枝到MoS2-NH2纳米片的表面得到了PLLA-g-MoS2。通过FT-IR、XRD和XPS等对产物的结构进行了表征，证明聚乳酸成功接枝到MoS2-NH2的表面。再将PLLA-g-MoS2与聚乳酸通过熔融共混法制备出氨基化二硫化钼/聚乳酸(MPLLA)复合材料，用TGA、DSC和DMA研究了MPLLA复合材料的热学性能和力学性能。结果表明，PLLA-g-MoS2纳米片在聚乳酸基体中具有很好的分散性。少量PLLA-g-MoS2纳米片的掺杂，提高了聚乳酸的热学性能和力学性能，其中PLLA-g-MoS2含量为0.5wt％的复合材料，热学性能和力学性能最佳。 3.以ε-己内酰胺为单体，6-氨基己酸为引发剂，MoS2-NH2为助引发剂，通过原位开环聚合法将聚酰胺(PA)接枝到MoS2-NH2纳米片的表面得到PA-g-MoS2。用FT-IR、XRD、XPS对PA-g-MoS2的结构进行了表征，结果表明聚酰胺成功接枝到二硫化钼表面。再将PA-g-MoS2与聚酰胺通过熔融共混法制备出功能化二硫化钼/聚酰胺(MPA)复合材料，用TGA、DSC和DMA研究了MPA复合材料的热学性能和力学性能。结果表明，随着PA-g-MoS2在复合材料中的含量的增加，复合材料的热学性能提高，力学性能略有下降。 4.以4，4'-二氨基二苯甲烷为交联剂，MoS2-NH2纳米片为二维协同交联剂，通过原位聚合法制备了功能化二硫化钼/环氧树脂(MoS2-NH2/EP)复合材料。通过TGA、DSC和DMA等对产物性能进行了表征，结果表明，以MoS2-NH2纳米片为二维协同交联剂的环氧树脂复合材料的热稳定性能和力学性能较纯环氧树脂均有所提高。