稀土改性空心玻璃微珠復合材料的微觀結(jié)構及性能研究.pdf

1、空心玻璃微珠(HGB)的表面功能化是提高HGB功能復合材料性能的關鍵。HGB可用于填充聚合物制備輕質(zhì)高強復合材料,其關鍵是如何提高HGB和基體樹脂之間的界面結(jié)合力。HGB也可作為載體,在其表面負載納米材料構筑新型核殼復合結(jié)構,解決納米材料易團聚、難分散的缺點,并可賦予HGB新的性能。本論文采用稀土材料對HGB進行表面改性,致力于研制HGB功能復合材料,對其開展微觀結(jié)構和性能的研究。
　　采用稀土鑭絡合物對HGB進行表面改性,通過溶

2、液共混法制備PVDF/HGB復合材料,采用SEM、XRD、DSC測試方法研究PVDF/HGB復合材料的微觀結(jié)構和結(jié)晶性能。SEM分析顯示HGB經(jīng)過稀土鑭絡合物表面改性后,與PVDF基體的界面結(jié)合力明顯增強。XRD結(jié)果表明HGB的加入沒有改變PVDF的結(jié)晶結(jié)構。采用Jeziorny法和Mo法對PVDF和PVDF/HGB復合材料的非等溫結(jié)晶動力學進行了研究,結(jié)果表明:HGB抑制了PVDF的結(jié)晶,降低了復合材料的結(jié)晶速率。
　　采用稀土

3、離子對HGB進行表面改性,通過熔融共混法制備了PP/HGB、HDPE/HGB、PS/HGB和ABS/HGB四種復合材料,研究了復合材料的微觀結(jié)構、力學性能和結(jié)晶性能。經(jīng)稀土離子表面改性后的HGB與高分子基體樹脂的界面結(jié)合力得到提高,復合材料的綜合力學性能得到改善。硝酸釹表面改性的HGB可以促使PP產(chǎn)生少量β晶,但降低了PP的結(jié)晶速率。硝酸釹表面改性的HGB沒有改變HDPE的晶型,其促使HDPE的相對結(jié)晶度增大。
　　設計并制備了亞

4、微米氧化鋅包覆HGB復合結(jié)構,以HGB為載體,采用溶膠-凝膠法在HGB表面制備ZnO種子層,再在低溫液相條件下,在生長液中生長有序的ZnO亞微米棒,制備得到ZnO包覆HGB復合結(jié)構。研究結(jié)果顯示:在最佳反應條件下,HGB完全被ZnO亞微米棒包覆,ZnO亞微米棒具有良好的取向,截面呈六邊形結(jié)構,平均直徑為300~400nm,XRD分析表明ZnO亞微米棒為纖鋅礦結(jié)構。ZnO種子層、生長液濃度和反應溫度等條件影響復合結(jié)構的微觀形貌。同時研究了