论文部分内容阅读
自修复聚合物材料是一门新兴的交叉性学科,随着聚合物材料的广泛应用,具有自修复性能的聚合物材料越来越受到重视。本论文以溶液聚合方法合成了聚苯乙烯/PDMS共聚物,以此共聚物为模板研究了其不同状态下的相态结构,并对其自修复性能做了一定探讨。论文研究了聚苯乙烯/PDMS共聚物的相态结构及其形成机理,并讨论了共聚物的组成、外力作用以及退火条件的不同对于聚苯乙烯/PDMS共聚物相态结构的影响,分析了聚苯乙烯/PDMS共聚物的自修复性能,即在拉伸回复循环中时的力学性能。研究表明,虽然聚苯乙烯和PDMS的相容性较差,但聚苯乙烯和PDMS在适当的比例下可以实现共聚合,并形成具有双连续相结构的共聚物。在共聚物中,PDMS相的比例最多可以达到45%,若继续提高PDMS在共聚物中的比例,则聚苯乙烯和PDMS会发生宏观相分离,无法形成完整的共聚物。退火对于共聚物的两相结构的转变有较大影响。经过一定时间的退火,聚苯乙烯/PDMS共聚物可实现由无规则的“海-岛”结构转变为规整的双连续相结构,并且,随着退火温度的提高,双连续相结构会逐步变得完善与规整。PDMS在共聚物中所占的比例的不同也会对共聚物的结构产生影响。未退火时,随着PDMS含量的增加,聚苯乙烯/PDMS共聚物中的“海-岛”结构中的“岛”相—PDMS—逐渐增大,直到PDMS达到45%时产生宏观相分离。退火后,当PDMS在共聚物中的含量为30%时,共聚物所形成的双连续相结构最完善。同时对共聚物施加外力和退火处理时,可以发现聚苯乙烯/PDMS共聚物的相结构会经历一个明显的循环过程。施加外力时,双连续相结构会发生变形,其中PDMS相发生断裂;当随着退火时,断裂的PDMS相会又重新聚集进而和聚苯乙烯又形成双连续相结构。当PDMS在聚苯乙烯/PDMS共聚物中的比例为30%时,回复后的共聚物的韧性较原材料增长最大。