微相结构控制论文_李敏

导读:本文包含了微相结构控制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:双连,结构,环氧树脂,聚氨酯,微观,加工,论文。

微相结构控制论文文献综述

李敏^[1]（2012）在《双连续相共混聚合物中相结构控制及应用研究》一文中研究指出聚合物共混是常用的提高高分子材料性能的简单有效方式。由于其混合熵很小导致大多数共混物为不相容体系,很难以分子水平相混合,而是具有一定的相态结构。由于相态结构与最终制品的性能密切相关,我们可以通过共混组分,工艺参数等因素调控材料内部结构,并获得预期的特定性能。目前而言,共混聚合物的内部相态结构主要包括:海岛结构,层板状结构,及双连续相结构。其中双连续相结构作为材料共混改性所得的一种独特结构引起了研究者广泛的关注。在双连续体系中两个组分形成互补的相互贯穿的网络结构。当温度高于两相聚合物的熔点或软化点时,相结构在表面张力的作用下逐渐粗化、分离。国内外研究一致认为,这个过程的主要驱动力是体系界面能的减小,其中结构演变的形式包括相毛细区的细化断裂,相尖锐顶部区域的内缩宽化,以及相邻两相同质区域的融合,叁种方式在不同双连续相共混体系中可以共存或相互转变。关键是如何结合加工过程控制相态形状与大小。另外,为保持相态结构稳定,对共混体系的添加改性一直也都是研究的重点。目前最有效的方式是在体系中添加两相聚合物的共聚物,增加两相相容性来稳定相结构。这类方法能在一定程度上减缓相分离的速率,但不能完全消除相分离现象。更重要的是,共聚物的引入并不能有效增强双连续相结构在加工中的结构稳定性。至于双连续相共混物的另一独特特性,即通过刻蚀去除掉其中一相,制备多孔材料,目前就其相关领域潜在应用开发的研究还相对较少。本论文围绕双连续相共混的特殊相结构展开,主要研究工作如下:1)为了弄清相分离过程中相态结构的主要演变形式,论文在分析研究相分离过程中双连续相结构演变形式的基础上,分别利用单位体积内的界面面积与单位面积的界面的长度作为特征尺度,建立相分离过程的二维及叁维模型,考察相分离的动力学过程。模拟结果表明在初始阶段,无论是二维模拟还是叁维模拟都呈现出较快的相粗化;但当相增大到一定程度后,便出现一个平台区,这时粗化的速度明显降低,且叁维模拟所得相增长速率高于二维模拟的相增长速率,说明之前对相分离模拟的假设合理,相尖锐顶部区域的内缩宽化对相增长速率起关键影响。在此基础上,在模型中引入Cross-WLF方程,预测共混体系在不同热边界条件下的相分离现象。在渐变温度场中,聚合物粘度沿着垂直于等温线的方向逐渐改变,可得到按相应方向分布的梯度相结构,随着高温到低温方向,结构尺寸逐渐由大减小。模拟结果与实验基本相似。2)不同成型加工方法具有不同的应力场及温度场,制品相态结构也相应变化。对于具有相互贯穿结构的PLA/PS双连续相共混物,通过模压微加工在共混物表面引入微米槽状结构,经后续溶解处理得到多层次多孔支架。研究发现,当模压温度低于聚合物的流动温度时,易造成内部结构的拉伸变形。而升高模压温度或压模后进行等温热处理可避免这种变形。对模压微加工制品进行热处理,可得孔尺寸更大或具有特定取向结构的多孔支架。若置于一定温度梯度场中进行热处理,可以在支架中引入梯度渐变孔结构。总之,可通过设置不同热处理的时间、温度边界条件控制试样的内部形貌结构。在挤出加工中,处于粘流态的PLA/PS共混物中两相发生同步形变,得到同样具有双连续相结构的挤出样条。反之,对于具有较大粘度差的双连续相共混体系,如PTFE/低链烷烃双连续相结构,体系内的应力传递主要依赖于高粘度相,低粘度相主要起润滑、增塑的作用,两相的形变不再同步进行,高粘度PTFE相经挤出后发生明显的微纤化。这两类共混物挤出样条形貌的另一大的差别在于沿径向方向结构的不同。PLA/PS聚合物熔体在毛细管中流动曲线接近于抛物线,剪切速率由毛细管轴心向管壁处逐渐增大,导致所得挤出样条的形貌沿径向的差异;然而PTFE/低链烷烃体系在毛细管内以近似于活塞流的形式流动,沿毛细管径向没有较大的剪切速率的差异,所得样条内部结构较均匀。3)研究比较具有不同维度的纳米添加物,包括二维的蒙脱土、一维的碳纳米管、零维的纳米金刚石或团聚蒙脱土,对PLA/PS双连续相共混体系的形貌结构及相应流变特性的影响。发现与界面具有相同二维结构的蒙脱土能极好的稳定两相界面,使共混物的相态结构在高温热处理时几乎没有变化。经TEM及X射线衍射验证,发现之所以含有蒙脱土的体系具有较好的相态结构稳定性,主要是由于PLA及PS分子链段均插层到处于两相界面的蒙脱土的层状结构中,蒙脱土在共混体系中起到了钉扎界面的作用。进一步的流变测试表明,相对于其他共混体系,含有蒙脱土的共混物体系具有更高的弹性,经历相同应变的情况下,松弛模量降低更缓慢。另外,实验发现含有PLA/PS/蒙脱土共混物的形貌结构在经挤出加工后沿毛细管径向几乎没有变化;另外沿毛细管轴向,材料的拉伸取向程度较纯PLA/PS明显更小,表明蒙脱土的钉扎作用能有效增强材料体系的热机械稳定性。4)利用双连续相共混物中两相结构的相互贯通性,开发新的增强双逾渗技术制备多孔导电复合材料。将纳米碳黑及碳管吸附聚集于溶解处理PP/PS双连续相共混物时原位生成连通孔的内壁上。所得多孔复合材料的逾渗值为1wt%,相较于传统复合材料的逾渗值降低了 5倍。另外,电子的传导更为有效,所得材料呈现更高的电导性。对CB含量为1wt%的体系,电导率可达到10-3S/cm数量级,而相同的情况下传统双逾渗复合材料的导电率接近10-11S/cm。研究中尝试将碳黑(CB),碳纳米管(CNT),以及二者共混物吸附于多孔PP的内表面上,发现制备得到多孔PP/CNT较PP/CB,及PP/CNT/CB具有更高的比表面积及孔隙率,然而多孔PP/CNT/CB的体积电阻率最小。相同条件下的电化学测试表明PP/CNT/CB的等效内阻最低,比电容量最高,高长径比碳纳米管与球形碳黑颗粒间具有协同作用。(本文来源于《东华大学》期刊2012-01-01）

杜庆丽^[2]（2006）在《双连续相结构聚合物的制备及其结构控制研究》一文中研究指出双连续相结构的嵌段聚合物具有应变软化(即应变诱发橡塑转变)的性质，利用此机理可能合成出具有自修复性能的高分子材料。本文主要研究了具有此双连续相结构的聚氨酯和聚砜／环氧两个体系。首先利用溶液两步法合成出了具有双连续相结构的嵌段聚氨酯，并通过OPC、FTIR、~1HNMR对其进行了表征。对合成产物进行傅立叶红外转换(FTIR)、投射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)分析发现：1、用1，4-丁二醇合成的聚氨酯较乙二醇合成的聚氨酯易形成氢键，有利于微相分离。2、通过TEM分析表明：当软硬段质量接近时，该产物具有双连续相的形貌，而且退火有利于其形貌的形成。3、用原子力显微镜(AFM)及投射电子显微镜(TEM)观察到了较规整的微相分离形貌。该形貌结构具有潜在的自修复效应，将做进一步的研究。其次也对聚砜含量为10％时具有双连续相结构的环氧体系进行了研究。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线电子能谱(EDS)和相差显微镜对其分析发现：1、双连续相结构的聚砜／环氧树脂体系存在二次相分离的现象，环氧富集相在聚砜的膜状连续相中以球状的形式存在。2、扫描电子显微镜(SEM)和倒置相差显微镜照片清楚的显示其双连续相相结构的演变过程。3、固化时间较短的聚砜／环氧体系伸长率较高，回弹及应力松弛性能较好，后固化样品的自修复性能较理想。(本文来源于《北京化工大学》期刊2006-12-28）

微相结构控制论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

双连续相结构的嵌段聚合物具有应变软化(即应变诱发橡塑转变)的性质，利用此机理可能合成出具有自修复性能的高分子材料。本文主要研究了具有此双连续相结构的聚氨酯和聚砜／环氧两个体系。首先利用溶液两步法合成出了具有双连续相结构的嵌段聚氨酯，并通过OPC、FTIR、~1HNMR对其进行了表征。对合成产物进行傅立叶红外转换(FTIR)、投射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)分析发现：1、用1，4-丁二醇合成的聚氨酯较乙二醇合成的聚氨酯易形成氢键，有利于微相分离。2、通过TEM分析表明：当软硬段质量接近时，该产物具有双连续相的形貌，而且退火有利于其形貌的形成。3、用原子力显微镜(AFM)及投射电子显微镜(TEM)观察到了较规整的微相分离形貌。该形貌结构具有潜在的自修复效应，将做进一步的研究。其次也对聚砜含量为10％时具有双连续相结构的环氧体系进行了研究。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线电子能谱(EDS)和相差显微镜对其分析发现：1、双连续相结构的聚砜／环氧树脂体系存在二次相分离的现象，环氧富集相在聚砜的膜状连续相中以球状的形式存在。2、扫描电子显微镜(SEM)和倒置相差显微镜照片清楚的显示其双连续相相结构的演变过程。3、固化时间较短的聚砜／环氧体系伸长率较高，回弹及应力松弛性能较好，后固化样品的自修复性能较理想。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。