聚ε-己內(nèi)酯-籠形倍半硅氧烷納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、結(jié)晶行為與性能.pdf

1、本論文通過溶液復(fù)合制備了聚己內(nèi)酯(PCL)/籠型倍半硅氧烷(POSS)米復(fù)合材料，并對其進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶行為、球晶形態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性等方面的研究，探索PCL/POSS納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能間的聯(lián)系。主要研究成果如下:
　　 1.在PCL/八乙烯基籠型倍半硅氧烷(ovi-POSS)納米復(fù)合材料中，ovi-POSS均勻地分散在PCL基體中，其粒子呈規(guī)則六面體晶體結(jié)構(gòu)，尺寸約在80-120nm。ovi-POSS對P

2、CL的結(jié)晶過程起到了成核作用，提高了PCL的結(jié)晶速率，降低了PCL球晶的尺寸，使得PCL球晶邊緣更加模糊，但并不改變PCL的晶體結(jié)構(gòu)。力學(xué)性能研究表明:ovi-POSS提高了復(fù)合材料中PCL的楊氏模量和儲能模量，但降低了PCL的斷裂伸長率。熱穩(wěn)定性研究顯示:ovi-POSS在200℃就發(fā)生分解，但其分解產(chǎn)物并不影響復(fù)合材料中PCL的熱穩(wěn)定性。上述研究結(jié)果表明:復(fù)合材料中PCL與ovi-POSS之間存在較弱的相互作用力。
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3、.在PCL/八氨苯基籠型倍半硅氧烷(oap-POSS)納米復(fù)合材料中，oap-POSS在PCL基體中分散均勻，其粒子為球狀顆粒，尺寸約在70-140nm，且粒子表面覆蓋著一層PCL分子。oap-POSS在結(jié)晶過程中對PCL起到了成核作用，降低了PCL球晶的尺寸，但限制了PCL分子鏈的運(yùn)動(dòng)，降低了PCL的球晶生長速率，且并不改變PCL的晶體結(jié)構(gòu)。oap-POSS含量為2％時(shí)大幅提高了PCL的楊氏模量和儲能模量，稍微提高了PCL的屈服強(qiáng)度和

4、斷裂伸長率。綜合研究結(jié)果表明:復(fù)合材料中PCL與oap-POSS之間存在較強(qiáng)的相互作用。
　　 3.通過對比PCL/ovi-POSS和PCL/oap-POSS納米復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)性能，可以得出結(jié)論:POSS在PCL基體中的分散形態(tài)與所選用的POSS的結(jié)晶能力有關(guān)，結(jié)晶能力強(qiáng)的POSS在溶液揮發(fā)過程中易形成規(guī)則納米晶體，無定形的POSS在溶液揮發(fā)過程趨向于形成球狀納米粒子。POSS和PCL基體之間的相互作用力越強(qiáng)，POSS