半结晶型聚芳醚腈的结晶行为及性能研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sjtulzhff
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为一种新型特种工程塑料,半结晶型聚芳醚腈由于其优异的机械性能,耐辐射性和高的热稳定性,在国防、军事和航空航天等领域具有潜在应用价值。然而其较低的结晶度及结晶速率限制了对聚芳醚腈结晶行为及加工应用的进一步研究。半结晶型高分子的结晶行为主要取决于高分子的链结构、高分子材料成型加工过程及外加助剂等因素,因此研究高分子链结构以及外加助剂对聚芳醚腈结晶行为及性能的影响具有重要意义。本文通过偏光显微镜测试(POM)以及扫描电子显微镜(SEM)、差热分析(DSC)及广角X射线衍射(WAXD)研究了分子量大小对对苯-间苯二酚型聚芳醚腈结晶行为及性能的影响;以及多巴胺与聚乙烯亚胺表面共改性的六方氮化硼(h-BN)及二硫化钼(MoS2)分别作为以对苯-间苯二酚型聚芳醚腈为高分子基体的成核剂时,对聚芳醚腈结晶行为及性能的影响三个方面进行了研究,具体工作如下:首先,以对苯二酚,间苯二酚及2,6-二氯苯甲腈为原料通过亲核取代缩聚反应合成低、中、高三种不同分子量的半结晶型对苯-间苯二酚型聚芳醚腈。分别对其Avrami非等温动力学、结晶度、晶体形态及性能进行研究,结果表明不同分子量的对苯-间苯二酚型聚芳醚腈具有相同的晶体结构,在偏光显微镜下晶体都出现了十字消光现象,晶型都为球晶。在相同的升温速率下,高分子量的聚芳醚腈表现出更高的结晶温度,随着升温速率的提高,低、中、高三种不同分子量的对苯-间苯二酚型聚芳醚腈的结晶温度分别从199.7℃升至217.7℃、230.7℃升至251.6℃、269.4 ℃升至278.9 ℃。随着对苯-间苯二酚型聚芳醚腈分子量从低增至高,结晶活化能由115.60 KJ/mol增至359.91 KJ/mol,Avrami指数n降低,结晶度从12.35%降至6.56%,高分子量的聚芳醚腈表现出更为优异的热力学性能、介电性能。其次,选取通过多巴胺与聚乙烯亚胺共同表面改性的六方氮化硼作为成核剂,通过流延成膜法制备了改性六方氮化硼/聚芳醚腈纳米复合材料。研究表明功能化六方氮化硼能有效的促进聚芳醚腈冷结晶行为及提高其结晶速率,引入2 wt%功能化六方氮化硼后,对苯-间苯二酚型聚芳醚腈的球晶晶体尺寸降低且成核密度增大,对苯-间苯二酚型聚芳醚腈的冷结晶温度从273.5 ℃降至262.9 ℃,结晶度从6.56%提高至14.90%,结晶活化能由359.7 KJ/mol降至292.8 KJ/mol。此外,力学拉伸强度由原基体的124.6 MPa增至136.1 MPa。当测试频率为1 kHz时,介电常数由3.54增强3.91。最后,为了提高聚芳醚腈的结晶性能及在薄膜电容器领域的应用,通过水热法制备二硫化钼纳米片,其次通过引入多巴胺与聚乙烯亚胺在二硫化钼表面共沉淀和共交联对MoS2进行功能化修饰,从而改善二硫化钼在聚芳醚腈基体中的分散性,然后制备一系列不同含量的功能化二硫化钼/对苯-间苯二酚型聚芳醚腈纳米复合薄膜。研究表明功能化二硫化钼能改变聚芳醚腈的晶型并提升其成核密度,将聚芳醚腈的结晶度从6.16%提升至17.10%,以及将聚芳醚腈的球晶尺寸从2 um降至0.5 um。所制得纳米复合膜表现出优异的介电性能,当功能化二硫化钼含量为20 wt%时,测试频率为1 kHz时,其介电常数与介电损耗分别为17,0.07,储能密度为1.29 J/cm3。此外,复合膜也表现出优异的热力学性能,5%热失重温度达490℃以上,拉伸强度高于108 MPa。
其他文献
随着数据物联网与云计算的兴起,数据支撑决定着各行各业的发展。解决问题的上限是由数据决定的,而如何处理数据成为科研人员和工程人员值得关注的方向。人工智能正逐渐从高端
玻璃纤维增强树脂基复合材料(glass fiber reinforced plastic,GFRP)与铝合金粘接在一起形成的异质结构,既保持了传统金属材料的性能优势又增加了复合材料轻质高强的特点。但
Bongor盆地地处乍得西南部,是中非裂谷系盆地群主要的富烃盆地之一。本文通过对Bongor盆地下白垩统45件烃源岩和22件原油样品详细的地球化学实验分析测试,系统的研究了Bongor
11-氨基十一酸是源于蓖麻油的生物基单体,是重要的化工原材料之一。其主要产品尼龙11工程塑料因为优异的耐低温性能,耐化学性能,高强高韧等特点被广泛用于汽车,电子等行业。1
稠环芳烃(PAHs)具有π共轭体系、良好的电荷转移特性及可控的光物理化学性能,可作为功能层广泛应用于各种有机电子器件中,目前这类器件主要包括有机太阳能电池(OPVs)、有机发光二极管(OLEDs)、有机场效应晶体管(OFETs)和有机储存器(OMDs)等。因此,构建结构新颖的有机半导体分子不仅能为器件研究提供原料支持,同时对于合成工作者也是一大挑战。本研究设计合成了三类π共轭芳烃:线性扭曲并苯分子
水稻条纹花叶病毒(Rice stripe mosaic virus,RSMV)是弹状病毒科(Rhabdoviridea)细胞质弹状病毒属(Cytorhabdovirus)的暂定新种,2015年由作者所在研究室首次发现于我国广东省
特稠油采用蒸汽吞吐技术开发进入中后期阶段,周期含水率高,开发效果差,仅靠蒸汽吞吐单一的开发方式已不能满足矿场生产需求。鉴于CO2在地层中具有降低原油黏度、改善油水流度
近现代以来,生物数学的发展日新月异,一方面通过建立数学模型来了解、预测生物过程的机制,另一方面借助模型来发现新的数学问题,探索新的数学方法.以实际问题为背景,借助微分方程,建立种群动态模型.例如:反应扩散方程能够很好的刻画种群消长与种群数量、环境等因素之间的关系.本文研究了对于一个含移流项的种群生态系统中,如何对栖息地中的资源进行配置,以实现种群数量最大化的问题.主要考虑了下述含移流项的反应扩散模
改革开放40年来,中国经济体制改革的推进突显了企业作为市场经济资源配置的核心增长动力的决定性作用。目前我国经济发展处于产能过剩,产业结构不合理与区域经济发展不协调的瓶颈期,与此同时,区域经济发展存在着严重的资源浪费与环境污染问题,由此可见绿色协调的区域经济发展显得犹为重要。而作为区域经济发展的核心动力,外商直接投资可以带来资本,先进的技术为区域经济发展提供帮助。在面临各地区政府相继出台相关政策持续
氮素污染是近年来我国水环境污染日益严重的主要诱因之一。水体退化的主要原因之一是氮素污染,过量的氮负荷会增加水体的富营养化。同时硝酸盐会在人体中极易被还原成亚硝酸