【硕士】UHMWPE_LCPU复合材料的结构与性能研究

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内容简介

　　【硕士】UHMWPE_LCPU复合材料的结构与性能研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：青岛科技大学　　学位年度：2008　　 本文首先主要介绍了目前国内外液晶高聚物(LCP)和液晶聚氨酯(LCPU)的研究和发展状况，分别对LCP的表征、LCPU的合成、分类及其影响因素作了详细的分析和讨论，同时阐述了UHMWPE的性能、应用、加工方法及研究方向等内容，并介绍了热致液晶高分子和热塑性树脂原位复合材料的相关理论。　　 本文采用三种方案制备了5种LCPU：A．以对苯二酚、2，4一甲苯二异氰酸酯(TDI)、对苯二甲酰氯和1，4一丁二醇／l，6一己二醇为原料，以1，4一二氧六环和N，N一二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂，采用两步法合成出聚氨酯弹性体PUl和PU2；B．以4，4L联苯二酚、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)／TDI和1，4一丁二醇为原料，以DMAc为溶剂，采用预聚体法合成聚氨酯弹性体PU3和PU4；C．以对苯二酚、对苯二甲酰氯和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为原料，在DMAc溶剂中，采用两步法合成聚氨酯弹性体PU5。利用FT—IR、DSC和POM对产物进行表征。采用实验室自制的LCPU在相容剂l(H一550作用下与PA6进行复合，对复合材料进行MFR值的测定，选择性能最佳一组进行挤出、注塑，对所得样品进行力学性能测试，利用DSC、POM和SEM对复合材料的热性能和微观结构进行研究。采用实验室自制的LCPU在相容剂KH一550作用下采用三种方案与UHMWPE进行复合，分别对各方案下各组分的复合材料进行MFR的测定，利用SEM对材料进行微观结构的研究。　　 结果显示：所有合成出的PU均为热致液晶聚氨酯，在其熔点和清亮点之间显示出液晶性。聚合物的Tm和Ti随主链中柔性链段长度的增加而有所降低；甲基等支链的引入有利于液晶相的形成；当LCPU的Tm和Ti接近时，只能在降温时观察到聚合物的液晶织构的形成过程，而在升温过程中则无法观察到其液晶相的转变。在PA6／LCPu复合材料中，LCPU的加入改善了PA6的流变性，有利于提高PA6的加工性能；LCPU含量为5％的共混物的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度较PA6分别提高了50％、20％和16％；SEM显示出LCPU在PA6基体材料中形成纤维且取向。在UHMwPE／LCPU复合材料中，MFR值随LCPU／l(H一550比值的增加呈现先增大后减小的趋势，当LCPU／I(H一550为5时，对UHMWPE的流变性改善效果最好。当LCPU／I(H一550为定值时，复合材料的MFR值随LCPU含量的增加几乎呈线形增长。采用KH-550作为LCPU和UHMWPE的相容剂，能够较好的改善两者的相容性，并能够使LCPU较均匀的分散于UHMWPE中。　　

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