【摘 要】
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环氧树脂和聚丙烯是当今生产生活广泛使用的高分子材料,环氧树脂具有优异的加工性能、机械性能以及稳定性等性能,由于其固有脆性限制了其应用,聚丙烯具有优异耐化学腐蚀和机械性能等性能,但是其收缩率差、易老化等缺点限制了应用。将空心玻璃微珠与聚合物混合制得复合材料已经成为研究的热点。因此,本文对空心玻璃微珠进行偶联剂处理,改善微珠与树脂的相容性;改变聚丙烯/空心玻璃微珠复合材料中微珠的密度和含量,探究微珠的
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环氧树脂和聚丙烯是当今生产生活广泛使用的高分子材料,环氧树脂具有优异的加工性能、机械性能以及稳定性等性能,由于其固有脆性限制了其应用,聚丙烯具有优异耐化学腐蚀和机械性能等性能,但是其收缩率差、易老化等缺点限制了应用。将空心玻璃微珠与聚合物混合制得复合材料已经成为研究的热点。因此,本文对空心玻璃微珠进行偶联剂处理,改善微珠与树脂的相容性;改变聚丙烯/空心玻璃微珠复合材料中微珠的密度和含量,探究微珠的密度和含量对复合材料性能的影响。对偶联剂进行复配制得复配偶联剂对微珠实施复配改性,改性后的微珠与环氧树脂共混制得复合材料具有更加优异的综合性能。选择多种不同的硅烷偶联剂和不同的钛酸酯偶联剂对空心玻璃微珠进行表面改性,改性后的空心玻璃微珠通过树脂共混,升温固化得到改性空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料,研究了其改性复合材料的力学性能和吸水率变化。测试结果表明,偶联剂KH590和HY109改性的复合材料强度最佳、吸水率最低。在保证低密度的同时,复合材料的力学性能得到增强。材料性能的增强主要得益于偶联剂分子改善了微珠与树脂间的界面结合。制备了偶联剂改性空心玻璃微珠增强聚丙烯复合材料,空心玻璃微珠的密度和添加量对复合材料的性能产生较大影响。聚丙烯材料中微珠密度为0.46g/cm~3、质量分数为5%时性能达到最佳,在保持相对优异的性能下,实现轻质化。与单一偶联剂相比,将偶联剂进行复配,发现具有更佳的改性效果。选择使用硅烷KH550和KH590与钛酸酯类HY109和CS401进行复配,调整两偶联剂间的比例,研究其最佳配比。分析结果发现,综合性能最佳的是0.5%KH550+4.5%KH590和1.0%HY109+4.0%CS401,经这两种复配偶联剂改性后的微珠在树脂基体中分散性能得到改善,与树脂的结合性能增强,进而综合性能提高。然后选择KH540和CS201进行复配,通过调整两偶联剂的含量制得复配偶联剂。结果发现,当KH540和CS201体积比为1:1,含量为5%时,其复合材料的各个性能达到最佳。随着复配偶联剂的含量增加,其复合材料的各个性能随之增加,但随着复配偶联剂的过量,游离的偶联剂分子分散在复合材料的内部,从而降低了材料的性能。图[51]表[16]参[109]
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