《介孔二氧化硅不饱和聚酯原位复合材料的制备与研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《介孔二氧化硅不饱和聚酯原位复合材料的制备与研究（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、文 介孔二氧化硅不饱和聚酯原位复合材料 的制备与研究 专业：高分子化学与物理 研究方向：聚合物基复合材料 研究生：潘冬明 指导教师：韦春教授 论文起止日期：2 0 1 0 年9 月至2 0 1 2 年4 月 I U l lIII III I II II I IIU l Y 2 0 9 5 4 0 5 P r e p a r a t i o na n dP r o p e r t i e sI n v e s t i g a t i o no fM e s o p o r o u s Si l i c a U n s a t u r a t e dP o l y e s t e rI n s i
2、 t uC o m p o s i t e s M a j o r ：P o l y m e rC h e m i s t r y a n dP h y s i c s D i r e c t i o no fS t u d y - P o l y m e rC o m p o s i t e s G r a d u a t eS t u d e n t ：P a nD o n g r n i n g S u p e r v i s o r - P r o f C h u n W e i C o l l e g eo f M a t e r i a lS c i e n c ea n dE n
3、 g i n e e r i n g G u i l i nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y S e p t e m b e r , 2 0 1 0t oA p r i l ，2 0 1 2 。_ 一 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权书 独创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或撰写 过的研究成果，也不包含为获得其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对论文的 完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学
4、位论文作者( 签字) ：猃差型虱 签字日期皿申! 肥 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解( 学校) 有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的印刷本和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权( 学 校) 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论 文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。( 保密的 学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：涂别 签字日期：a 。l 诈6 月l 2 日 导师签字：, 4 毋Y r
5、厶u - - , 导师签字： 签字日期：加l 埠月f 参E t I 是近二十年来材料研究领域的热点之一， 其独特的的结构特征及性质在于其具有长程有序的孔结构，孔径分布窄并可以调变、高 孔隙率、大比表面积以及表面含端羟基等，作为新型的无机材料，介孔分子筛的研究主 要集中于催化剂、吸附剂以及载体材料等方面，尤其是利用其空旷的孔道结构负载金属 催化剂以及有机分子方面，受到了化学家们的重视。相比之下，利用介孔分子筛的结构 特点，将其作为一种增强组份，进行介孔分子筛聚合物基复合材料的研究较少。本文从 介孔分子筛的结构特征出发，结合聚合物填充改性原理，采用大孔径的S B A 1 5 与不饱 和聚酯单体原位
6、聚合，制备S B A 1 5 不饱和聚酯树脂，以此改性树脂为基体树脂，制备 S B A 1 5 不饱和聚酯树脂原位复合材料，研究S B A 1 5 的表面修饰、含量对改性不饱和 聚酯树脂复合材料的力学性能、摩擦磨损性能、热性能、硬度及动态力学性能的影响， 并借助扫描电镜( S E M ) 观察复合材料的磨损面形貌，研究其磨损机理。主要得出以下 结论： l 、原位聚合制备的S B A 1 5 不饱和聚酯树脂( U P ) 经溶剂抽提除去粒子表面的聚 合物后，得到相应的无机有机复合材料。N 2 吸附测试结果表明S B A 1 5 的孔径由原来 的8 4 9 n m 下降到了4 6 3 n m ，证
7、明S B A 1 5 的孔道内存在聚合物。T G 结果表明，S B A 1 5 改性的不饱和聚酯树脂的热性能得到了提高，其在失重4 0 时的分解温度较纯树脂提高 了r 7 ，7 0 0 时的残留率提高了7 3 2 。 2 、采用K H 5 7 0 修饰S B A 1 5 后，F T I R 结果表明，S B A 1 5 内外表面的O H 减少， 表面成功接枝上有机基团。以此树脂为基体树脂，与固化剂、无机填料等混合，通过辊 炼、模压成型制备了S B A 1 5 U P 复合材料。研究结果表明，以改性S B A 1 5 U P 树脂为 基体的复合材料较纯U P 树脂复合材料的冲击性能提高了1 3
8、，弯曲强度提高了7 ， 弯曲模量提高了1 8 5 。与纯U P 树脂复合材料相比较，总体积磨损率降低了3 9 9 ， 摩擦系数相比提高了0 1 3 1 。 3 、 采用不同含量的S B A 1 5 制备S B A 1 5 U P 树脂基复合材料。T G 测试结果表明， 当S B A 1 5 含量为2 时复合材料的热性能提高明显，失重2 5 时，热分解温度较纯U P 树脂复合材料提高了3 8 。C 。复合材料的硬度随着S B A 1 5 的含量增加而增大，在3 时 复合材料的硬度达到最大值4 5 6 7 2 k g f m m 2 。D M A 测试表明，当S B A 一1 5 含量为2 时，
9、复合材料的玻璃化转变温度较纯U P 树脂复合材料提高了1 6 。C 关键词：S B A 1 5 ，不饱和聚酯树脂，改性，性能 A b s t r a c t M e s o p o r o u sm o l e c u l a rs i e v e s ( M M S ) h a sa t t r a c t e dag r e a td e a lo fi n t e r e s tf o rt h e i r p a r t i c u l a rc h a r a c t e r i s t i c s ，s u c ha sl a r g ei n t e m a ls u r f a
10、 c ea r e a ，u n i f o r mf r a m e w o r ka n de a s i l y c o n t r o l l e dp o r ed i a m e t e r T h u s ，s o m eo ft h e i ra p p l i c a t i o n si n c l u d i n gc a t a l y s t s ，s o r b e n t s ，a n d s e p a r a t i n gm a t e r i a l sw e r ee x p e c t e d F u r t h e r m o r e ，s o m
11、er e s e a r c h e r sp u b l i s h e df i n d i n g so nt h e h o s t - g u e s tp o l y m e r i z a t i o no fo r g a n i cm o l e c u l e si ns u c hi n o r g a n i cm e s o p o r o u sm a t e r i a l s H o w e v e r , f e wr e p o r t s f o c u so nt h eM M S p o l y m e rc o m p o s i t e sb a
12、s e do nt h es p e c i a ls t r u c t u r e o ft h eM M Sa n du s e di ta sak i n do fi n o r g a n i cf i l l e r I nt h i sw o r k , S B A 一15 U n s a t u r a t e d P o l y e s t e rR e s i nw a sp r e p a r e db yi n s i t up o l y m e r i z a t i o n U s i n gt h eS B A 15 U Pr e s i na sr e s i
13、 n m a t r i x , a n dt h eS B A 15 U Pc o m p o s i t e sw e r ep r e p a r e db yc o m p r e s s i o nt e c h n o l o g yT h e e f f e c t so fS B A - 1 5m o d i f i c a t i o n ，S B A 1 5c o n t e n t s o nt h em e c h a n i c a I ，h e a tr e s i s t a n c e ， f r i c t i o na n dw e a rp r o p e
14、 r t i e s ，h a r d n e s sa n dD M Ao fS B A 一15 U Pc o m p o s i t e sw e r es t u d i e d T h ew e a rm e c h a n i s m so f t h ec o m p o s i t e sb yw o r ns u r f a c em i c r o g r a p h sw e r ea n a l y z e db yS E M T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t sw e r eg i v e na sf o l l o w e
15、 d ： T h eS B A 15 U Pc o m p o s i t ep a r t i c l e se x t r a c t e df r o mp r o p e rs o l v e n ts h o w e ds m a l lr e s i d u a l p o r ev o l u m ei nn i t r o g e ns o r p t i o ni s o t h e r m a l ，a no b v i o u sd r o p p e di nS B A - 1 5a p e r t u r ef r o m 8 4 9a m d r o p p e d
16、t o4 6 3n m T Gr e s u l ti n d i c a t e st h a tt h eh e a tr e s i s t a n c eo fm o d i f i e dU Pr e s i n i s i m p r o v e d 。t h et e m p e r a t u r eo f4 0 d e c o m p o s i t i o ni nw e i g h t l e s s n e s si s 17 h i g h e rt h a n t h a to f t h ep u r er e s i n A n dt h er e t e n t i o nr a t ea t7 0 0 i n c r e a s e sb y7 3 2
