【摘要】：本文通過(guò)溶液共混與真空熱壓法分別將含有乙氧羰基的咪唑離子液體(IL)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA)與乙烯基咪唑離子液體共聚物(P[MPEGMA-IL])修飾石墨烯(Gra)混入聚乳酸(PLA)中,通過(guò)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)方法探究了離子液體修飾的Gra對(duì)PLA結(jié)晶行為的影響過(guò)程。同時(shí)還使用寬頻介電譜的方法研究了 PLA復(fù)合物介電行為的變化。此外,實(shí)驗(yàn)還通過(guò)溶液共混的方法制備了聚乳酸/聚己內(nèi)酯(PLA/PCL)共混物,探究了 P[MPEGMA-IL]對(duì)共混物相態(tài)結(jié)構(gòu)及介電行為的影響。論文的研究?jī)?nèi)容主要分為三個(gè)部分:(1)對(duì)于PLA/IL/Gra體系,首先通過(guò)偏光顯微鏡(POM)觀察PLA復(fù)合物等溫結(jié)晶形貌變化,結(jié)果表明,Gra在PLA等溫結(jié)晶時(shí)具有良好的成核作用,IL能夠提高球晶的生長(zhǎng)速率,但會(huì)抑制晶體成核。通過(guò)差示掃描量熱儀(DSC)探究PLA復(fù)合物等溫結(jié)晶行為,發(fā)現(xiàn)在130℃等溫結(jié)晶時(shí),PLA/IL/Gra比PLA/2Gra擁有更快的結(jié)晶速率,是由于存在Gra-IL相互作用,提高了 PLA/IL/Gra在高溫下的成核密度。介電測(cè)量表明,試樣PLA/IL/Gra和PLA/2Gra的αn松弛的松弛強(qiáng)度和松弛時(shí)間相同。(2)對(duì)于PLA/P[MPEGMA-IL]/Gra體系,通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了 Gra的分散性,發(fā)現(xiàn)P[MPEGMA-IL]可以提高Gra在PLA基體中的分散性。等溫冷結(jié)晶行為表明,由于P[MPEGMA-IL]的增塑作用和Gra的成核作用,PLA復(fù)合物的結(jié)晶速率隨著P[MPEGMA-IL]和Gra含量的增加而增加。介電松弛譜研究表明,在PLA復(fù)合物的頻譜中,α松弛和界面極化導(dǎo)致介電常數(shù)升高。將改性Gra加入PLA基體中可以通過(guò)冷結(jié)晶過(guò)程加速界面極化。改性Gra對(duì)電荷載流子運(yùn)動(dòng)的影響主要是由于界面處的可移動(dòng)載流子的增加和界面極化介電強(qiáng)度的增強(qiáng)。(3)對(duì)于 PLA/PCL/P[MPEGMA-IL]體系,DSC 測(cè)試結(jié)果表明,P[MPEGMA-IL]對(duì)PCL相結(jié)晶影響較大,間接證明了 P[MPEGMA-IL]主要分散在PCL相中。通過(guò)SEM觀察發(fā)現(xiàn),隨著P[MPEGMA-IL]含量的提高,共混物相結(jié)構(gòu)由海島狀變?yōu)殡p連續(xù)結(jié)構(gòu)。介電松弛譜研究表明,提高P[MPEGMA-IL]含量導(dǎo)致PLA/PCL共混物介電損耗的提升,這與大量可移動(dòng)的載流子在界面處聚集和提高界面極化的介電強(qiáng)度有關(guān)。PLA/PCL/8P[MEGMA-IL]在低頻處具有很高的的σac,是由于界面處聚合物鏈段的運(yùn)動(dòng)提高了界面處的離子遷移率。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：O633.14;TB332
【圖文】：

圖１．１邋ＰＬＡ直接縮聚和開(kāi)環(huán)聚合過(guò)程Ｍ逡逑Ｆｉｇ邋１．１邋Ｔｈｅ邋ｄｉｒｅｃｔ邋ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ邋ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＰＬＡ逡逑１．２．３聚乳酸的晶體結(jié)構(gòu)逡逑ＰＬＡ存在四種不同的晶型，分別是ａ、ａ＇、ｐ和Ｙ，不同晶體的螺旋結(jié)構(gòu)、單逡逑元對(duì)稱性、晶體生長(zhǎng)條件和性能都不相同。ａ晶型是ＰＬＡ最常見(jiàn)最穩(wěn)定的晶型，逡逑它在傳統(tǒng)熔體，溶液結(jié)晶的條件下便可生成。Ｄｅ邋Ｓａｎｔｉｓ和Ｋｏｖａｃｓ在１９６８年首次逡逑報(bào)道了這種晶體［１７］，之后又有許多科學(xué)家進(jìn)行了更為深入的研究［１８＿２（）］。晶胞參數(shù)逡逑

到選定的結(jié)晶溫度進(jìn)行結(jié)晶。隨后測(cè)量的熱流量作為時(shí)間的函數(shù)開(kāi)始變化直至結(jié)逡逑晶完成。熱流數(shù)據(jù)可以被轉(zhuǎn)換成絕對(duì)結(jié)晶度或相對(duì)結(jié)晶度（石）。這種結(jié)晶度隨時(shí)逡逑間變化曲線如圖１．２所示，９０－１３０邋°Ｃ溫度范圍內(nèi)結(jié)晶的ＰＬＬＡ。一旦得到以上數(shù)據(jù)，逡逑就可以通過(guò)Ａｖｒａｍｉ模型進(jìn)行曲線擬合，從而得到相關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。逡逑差示掃描量熱法計(jì)算得到的是總結(jié)晶速率，而偏光顯微鏡法可以直接觀察球逡逑晶的成核和生長(zhǎng)速率�？傮w結(jié)晶動(dòng)力學(xué)通常通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的現(xiàn)象來(lái)檢驗(yàn)：初始晶逡逑體成核和隨后的晶體生長(zhǎng)。實(shí)際操作時(shí)，使用光學(xué)顯微鏡來(lái)確定聚合物薄膜的在逡逑等溫條件下球晶的成核密度和生長(zhǎng)速率。通常首先將聚合物膜熔化并迅速冷卻至逡逑所需溫度，隨后可以監(jiān)測(cè)球晶的尺寸和數(shù)量。也有文獻(xiàn)報(bào)道，通過(guò)原子力顯微鏡逡逑技術(shù)觀察得到高質(zhì)量的圖像和更準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)［３Ｇ，３１］。圖１．３說(shuō)明了邋ＰＬＡ的球晶逡逑成核密度與結(jié)晶溫度之間的關(guān)系。球晶密度隨著溫度的增加而降低，并且降低的逡逑速率逐漸加快。逡逑１００００邋ｂ邐Ｉ邐＾邋Ｉ邋＾邋■－■■■■－■－１邋．．．邋Ｉ邐：逡逑幻？毛邐%藉澹蹋殄澹茫埃埃福╁義希緬危

本文編號(hào)：2722035