原位聚合不飽和聚酯樹(shù)脂納米雜化材料的制備與性能研究.pdf

1、本文采用原位聚合方法,將納米二氧化硅或納米銅線加入二元酸和二元醇中進(jìn)行縮合反應(yīng),或在與交聯(lián)單體共聚的過(guò)程中加入以上納米材料,制備不飽和聚酯樹(shù)脂納米雜化材料。其中,將表面帶有參與不飽和聚酯樹(shù)脂縮合聚合或交聯(lián)聚合官能團(tuán)(環(huán)氧基或雙鍵)的表面修飾納米二氧化硅作為反應(yīng)單體,通過(guò)原位聚合方法,設(shè)計(jì)和制備了多種不同結(jié)構(gòu)的納米二氧化硅/不飽和聚酯樹(shù)脂雜化材料。通過(guò)IR、TEM和TG等手段分析表征了納米二氧化硅與不飽和聚酯樹(shù)脂的結(jié)合方式,測(cè)試了所形成雜

2、化材料的力學(xué)、摩擦學(xué)和耐酸堿性等性能,并初步探索了納米二氧化硅表面活性官能團(tuán)與不飽和聚酯樹(shù)脂的反應(yīng)機(jī)理。此外,采用原位聚合方法制備了納米銅線/不飽和聚酯樹(shù)脂雜化材料,并初步探索了其力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能。
　　本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、選用能與不飽和聚酯體系中的羥基或者羧基反應(yīng)的表面含有環(huán)氧基團(tuán)的反應(yīng)性納米SiO2(RNS-E),及能夠參與不飽和聚酯和交聯(lián)單體共聚的表面含有雙鍵的反應(yīng)性納米SiO2(RNS-D),原位

3、參與不飽和聚酯樹(shù)脂的聚合反應(yīng),構(gòu)成不同新型結(jié)構(gòu)的雜化材料,期望通過(guò)結(jié)構(gòu)的改變調(diào)控納米雜化樹(shù)脂的力學(xué)性能。
　　2、選用納米銅線加入不飽和聚酯縮聚反應(yīng)單體中制備納米銅線/不飽和聚酯樹(shù)脂雜化材料。采用原位聚合方法,實(shí)現(xiàn)納米銅線在聚合物中的良好分散,并通過(guò)反應(yīng)體系的還原性化學(xué)環(huán)境保護(hù)納米銅線的氧化安定性,獲得具有良好摩擦學(xué)性能的聚合物材料。
　　3、對(duì)RNS-E、RNS-D、納米銅線與不飽和聚酯樹(shù)脂形成的納米雜化材料的力學(xué)性能進(jìn)行

4、分析,結(jié)果表明:RNS-E型納米SiO2能夠顯著提高雜化材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度,在RNS-E質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6％時(shí)拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大,比純樹(shù)脂提高30.1%,在RNS-E質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí)無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)最大,且比純樹(shù)脂提高93.8%;RNS-D型納米SiO2能夠顯著提高雜化材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度,在RNS-D質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí)拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大,比純樹(shù)脂提高6.35%,在RNS-D質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時(shí)無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大,且比純樹(shù)

5、脂提高57.8%;納米銅線能夠顯著提高雜化材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度,在納米銅線質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時(shí)拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大,比純樹(shù)脂提高29.05%,在納米銅線質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時(shí)無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大,且比純樹(shù)脂提高44.88%。
　　4、對(duì)雜化材料的摩擦學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試分析,結(jié)果表明RNS-E、RNS-D和納米銅線形成的納米雜化材料的摩擦系數(shù)及磨損體積隨著納米材料含量增加呈現(xiàn)先下降后增加的變化趨勢(shì)。當(dāng)RNS-E質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí),RN