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聚甲醛结晶行为及其增韧研究

张凌  
【摘要】:聚甲醛是(POM)一种分子链中含有(CH2-O-)链节,没有侧链的高结晶性线性聚合物,综合性能优越的工程塑料,但缺口冲击强度较低,在某些方面不能满足工业化生产的需要。为此,本课题主要研究聚甲醛的成核改性,选择良好的聚甲醛成核剂,提高聚甲醛结晶速度和结晶度,减小结晶尺寸和成型加工过程中的收缩率,提高其抗冲击性,优化聚甲醛性能,使其能满足一些特殊要求。主要有以下几个方面: 第一:利用偏光显微镜,DSC研究了成核剂对POM结晶行为的影响和几种成核剂体系的球晶形态,利用Avirami方程和LH方程分析了结晶过程中的影响因素,如分子量、压力、化学结构等,特别是温度和成核剂对结晶速度和结晶形态的影响。实验结果表明:获得了以氮化硼为代表的一系列优良的成核剂,能明显地减小POM球晶尺寸,提高结晶温度,缩短半结晶时间,加快结晶速率,降低折叠链表面自由能,提高POM的缺口冲击强度。 第二:通过对POM结晶行为的讨论,初步探讨了成核剂对POM的成核机理,发现成核剂对POM既有物理吸附成核,又有化学吸附成核,这与成核剂的表面结构有关。 第三:讨论了纳米填充剂对POM力学性能的影响,适量的纳米填 WP=4 充剂不但使POM的缺口冲击强度提高,还使POM的拉伸强度和断裂伸长率增大。表面改性剂对纳米碳酸钙的增韧效果起关键作用,应选择和POM分子结构相近的改性剂。


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