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《四川大学》 2005年
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微波辐照对聚烯烃和氟树脂复合材料结构与性能影响的研究

何其佳  
【摘要】:在高分子复合材料中界面与聚合物基体紧密相连,难以区分,界面含量低,研究界面的结构变化十分困难。本文通过建立的“夹心模型”和“微粒包覆模型”模拟聚合物复合材料在微波辐照过程中微波“热效应”和“非热效应”对填料和基体界面微观结构的影响。采用ATR-FTIR(衰减全反射傅立叶变换红外光谱)、二向色性ATR-FTIR、TF-XRD(薄膜X 射线衍射)、动态接触角、XPS(X 射线光电子能谱)等表征方法,研究了微波辐照对本文选择的聚乙烯、聚丙烯和聚偏二氟乙烯三种通用塑料为代表的复合材料界面结晶结构和化学组成梯度变化的影响以及对聚合物基体结构的影响,讨论了聚烯烃和氟树脂复合材料的微波辐照加工增容机理,以及复合材料微观结构变化与宏观物理性能的关系,为高分子材料微波辐照增容改性建立较为完善的理论基础,制备新型高分子复合材料,实现通用高分子材料的高性能化、高功能化。 1. 研究了微波辐照对HDPE/Al(或iPP)/Al 中HDPE(或iPP)界面层结晶结构的影响。微波辐照可使HDPE/Al 中HDPE 界面层晶区部分的正交晶型向六方晶型转变,在相同辐照条件下,单一HDPE 膜表面没有这样的变化;微波辐照使HDPE 界面晶粒尺寸增大,结晶度先减小后增大;随界面层深度增加,微波对HDPE 晶型结构的影响逐渐减弱。HDPE 界面宏观残余应力减小,微观残余应力和点阵静畸变应力在975W 辐照75min 时最大。 微波辐照可使iPP/Al 中iPP 界面层发生了α→β晶型转变,β晶型有序度增加,晶格缺陷减小,晶粒尺寸增大,结晶结构趋于完善;在相同辐照条件下,β晶型晶格微观畸变、微观应力和点阵静畸变应力均小于α晶型的残余应力。残余应力的变化促进了iPP 的晶型转变现象。微波辐照对HDPE 和iPP 本体结晶度、晶粒尺寸等没有显著影响。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB332

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