納米填料改性PLLA-EVA不相容共混物的蠕變行為研究.pdf

1、聚合物共混是一種制備新型高性能材料的有效方法，因其研發(fā)成本低、制得材料性能優(yōu)異而得到廣泛應用。迄今為止，多種聚合物共混物被廣泛應用于建筑、包裝、汽車和航天電子元件等領域。近期，研究人員發(fā)現(xiàn)少量納米填料的引入就可以大幅提高聚合物共混物的性能。納米填料在共混體系中的作用是多方面的，如:增容作用、補強作用、增韌作用或賦予材料新的功能性，如:導電性、阻燃性、電磁屏蔽、氣體阻隔性等。蠕變穩(wěn)定性作為一種反映材料在長期負載條件下的性能參數(shù)被廣泛應用于

2、評價材料的尺寸穩(wěn)定性。然而，現(xiàn)階段對三元納米復合材料蠕變行為的研究相對較少，急需進行深入研究。
　　本論文以探索三元納米復合材料蠕變行為的影響因素為目的，首先研究了碳納米管(Carbon nanotubes，CNTs)的引入對復合材料微觀形貌及蠕變行為的影響，進一步對樣品進行退火處理，探索晶體對蠕變行為的影響。通過改變乙酸乙烯酯(Vinyl acetate，VA)含量調(diào)控兩相相容性，探索影響三元納米復合材料蠕變行為的先決條件。另外

3、，通過系統(tǒng)分析有機蒙脫土(Organic Montmorillonite，OMMT)在共混物中分布的影響因素，調(diào)控OMMT分散在聚合物單相中，研究納米填料分散在單相聚合物中對三元納米復合材料微觀形貌及蠕變行為的影響。主要研究成果如下:
　　(1)通過熔融共混將CNTs引入到聚乳酸(Poly(L-lactide)，PLLA)和聚乙烯-醋酸乙烯酯(Poly(ethylene vinyl acetate)，EVA)不相容共混物中。形貌表

4、征發(fā)現(xiàn)，以PLLA為母料，CNTs選擇性分布在兩相界面處，少量分散于PLLA相中;以EVA為母料，CNTs選擇性分布在兩相界面處，少量分散于EVA相中。蠕變性能測試表明，不相容共混物的蠕變穩(wěn)定性隨CNTs的引入明顯提高。蠕變穩(wěn)定性的提高主要與選擇性分散在兩相界面處的CNTs和其形成的逾滲網(wǎng)絡及其引起的相形貌變化有關。通過退火處理，提高樣品的結晶度，發(fā)現(xiàn)結晶可以很好地限制分子鏈的運動，提高樣品的耐蠕變性。
　　(2)通過調(diào)控VA含量

5、制備了一系列PLLA/EVA/CNT三元納米復合材料。形貌表征發(fā)現(xiàn)VA含量的變化不影響CNTs的分散，但會影響納米復合材料的微觀相形貌。蠕變測試結果表明，當VA含量較低時EVA為塑料，雖然復合材料的初始蠕變應變較大，但蠕變速率較低，可預期長期蠕變應變較小;當VA含量較高時EVA為橡膠彈性體，初始蠕變應變較小，但蠕變速率相對較大。
　　(3)通過熔融共混制備了PLLA/EVA/OMMT共混復合材料。形貌表征發(fā)現(xiàn)，一方面，OMMT選擇