聚醚醚酮（PEEK）作為一種高性能特種工程塑料,由于具有耐溫等級高、優(yōu)異的機械性能（耐疲勞、高韌性和剛性）、化學穩(wěn)定性好以及絕緣、阻燃等特點,廣泛地應用于航天航空、汽車制造、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。隨著科技的進一步發(fā)展,更多的應用需求不斷出現(xiàn),原有的材料性能已經(jīng)不能夠完全滿足新的應用需求。通過向聚醚醚酮樹脂基體中引入具有特定功能性的填料,不但可以提升PEEK樹脂的機械、熱學等性能,還能夠賦予PEEK材料新的功能特性,達到滿足特定應用需求和擴大應用領(lǐng)域的目的。因此,該研究方向具有重大的研究意義和實際應用價值。碳納米管是由單層或多層石墨烯片卷曲成具有一定螺旋角的一維管狀納米材料,無論是強度還是韌性,都遠遠優(yōu)于所有纖維,被認為是未來的“超級纖維”。其在改善聚合物的力學性能、熱穩(wěn)定性及導電性等方面表現(xiàn)出巨大的應用潛力。伴隨著工程化和產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展,十幾年前價格昂貴的碳納米管材料已經(jīng)成功實現(xiàn)批量化生產(chǎn)和商品化,因此市場價格隨之大幅下降,尤其是多壁碳納米管材料,在聚合物功能填料方面開始發(fā)揮重要作用。在對聚合物的改性過程中,由于碳納米管自身的結(jié)構(gòu)特點,導致管間具有極強的相互作用力,容易在分散基體中出現(xiàn)團聚... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
內(nèi)容提要
詳細摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 聚醚醚酮
        1.2.1 聚醚醚酮簡介
        1.2.2 聚醚醚酮的性能
        1.2.3 聚醚醚酮的應用
        1.2.4 聚醚醚酮改性研究現(xiàn)狀
    1.3 碳納米管及其表面改性
        1.3.1 納米碳材料簡介
        1.3.2 碳納米管的結(jié)構(gòu)
        1.3.3 碳納米管的應用
        1.3.4 碳納米管改性聚醚醚酮復合材料
    1.4 含有萘、咔唑等大π共軛結(jié)構(gòu)聚合物研究及應用
        1.4.1 大π共軛結(jié)構(gòu)對碳納米管分散的影響
        1.4.2 咔唑類聚合物的研究進展和應用前景
        1.4.3 含萘環(huán)聚芳醚酮聚合物研究進展
    1.5 本論文設(shè)計思路
第二章 實驗原料、試劑和測試方法
    2.1 試劑與原料
    2.2 測試儀器與方法
        2.2.1 聚合物結(jié)構(gòu)表征
        2.2.2 聚合物性能測試
第三章 主鏈含咔唑聚合物的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 含咔唑雙酚單體的合成與結(jié)構(gòu)表征
        3.2.1 3,6-二溴咔唑(Mb1)的制備
        3.2.2 3,6-二對甲氧苯基咔唑(Mb2)的制備
        3.2.3 3,6-二對甲氧苯基-9-己烷基咔唑(Mb3)的制備
        3.2.4 3,6-二對甲氧苯基-9-辛烷基咔唑(Mb4)的制備
        3.2.5 3,6-二對甲氧苯基-9-十二烷基咔唑(Mb5)的制備
        3.2.6 3,6-二對羥基苯-9-己烷基咔唑(Mb6)的制備
        3.2.7 3,6-二對羥基苯-9-辛烷基咔唑(Mb7)的制備
        3.2.8 3,6-二對羥基苯-9-十二烷基咔唑(Mb8)的制備
    3.3 含咔唑雙酚單體的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.1 含咔唑雙酚單體的紅外光譜表征
        3.3.2 含咔唑雙酚單體的核磁氫譜表征
    3.4 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚酮/砜材料的制備
        3.4.1 含4,4’-(9-己烷基咔唑-3,6-二苯基)結(jié)構(gòu)聚芳醚酮的制備
        3.4.2 含4,4’-(9-辛烷基咔唑-3,6-二苯基)結(jié)構(gòu)聚芳醚酮的制備
        3.4.3 含4,4’-(9-十二烷基咔唑-3,6-二苯基)結(jié)構(gòu)聚芳醚酮的制備
        3.4.4 含4,4’-(9-辛烷基咔唑-3,6-二苯基)結(jié)構(gòu)聚芳醚砜的制備
    3.5 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚酮/砜材料的結(jié)構(gòu)表征
        3.5.1 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚酮/砜材料的紅外光譜表征
        3.5.2 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚/砜材料的氫譜核磁表征
    3.6 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚酮/砜材料的基本性能研究
        3.6.1 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚/砜材料的溶解性研究
        3.6.2 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚酮/砜材料的分子量測試
        3.6.3 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚/砜材料的熱穩(wěn)定性研究
        3.6.4 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚/砜材料的基本力學性能研究
        3.6.5 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚/砜材料的紫外-可見光光譜表征
        3.6.6 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚/砜材料的電化學循環(huán)伏安測試
    3.7 含咔唑結(jié)構(gòu)單元的聚芳醚酮/砜材料對碳納米管的分散包覆能力研究
        3.7.1 含大π共軛結(jié)構(gòu)聚合物分散包覆碳納米管的研究方法
        3.7.2 P1-P4 對碳納米管的分散能力研究方案及結(jié)果
        3.7.3 包覆修飾后碳納米管的熒光測試
        3.7.4 包覆分散后碳納米管的形貌測試
    3.8 本章小結(jié)
第四章 主鏈含三苯胺-咔唑聚芳酮改性碳納米管復合材料的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 主鏈含三苯胺-咔唑結(jié)構(gòu)聚芳胺酮的制備
        4.2.1 9 -(4-氨基苯)-咔唑單體的制備
        4.2.2 9 -(4-氨基苯)-咔唑單體的結(jié)構(gòu)表征
        4.2.3 聚芳胺酮聚合(PAK-Cz)物的制備
        4.2.4 主鏈含三苯胺-咔唑結(jié)構(gòu)聚芳胺酮PAK-Cz的結(jié)構(gòu)表征
    4.3 主鏈含三苯胺-咔唑結(jié)構(gòu)聚芳胺酮的性能研究
        4.3.1 N-(4-咔唑苯基)聚芳胺酮的熱性能
        4.3.2 PAK-Cz與 PEEK的相容性研究
    4.4 朗伯比爾定律法研究PAK-Cz對多壁碳納米管的分散能力
        4.4.1 朗伯比爾定律法測定碳納米管含量的原理簡述
        4.4.2 朗伯比爾定律法制備碳納米管標準曲線
        4.4.3 不同聚合物對碳管分散能力的影響研究
    4.5 經(jīng)PAK-Cz包覆修飾的碳納米管m-MWNTs的制備與表征
        4.5.1 聚合物PAK-Cz對碳納米管分散比例的優(yōu)化研究
        4.5.2 采用1/5 比例修飾的MWNTs的拉曼光譜表征
        4.5.3 采用1/5 比例修飾的MWNTs的形貌表征
    4.6 m-MWNTs/PEEK復合材料的制備與性能研究
        4.6.1 m-MWNTs/PEEK復合材料的制備
        4.6.2 MWNTs/PEEK復合材料的熱穩(wěn)定性
        4.6.3 m-MWNTS/PEEK復合材料的力學性能
        4.6.4 m-MWNT/PEEK復合材料樣條斷裂面的掃描電鏡測試
    4.7 本章小結(jié)
第五章 含萘聚芳醚酮改性碳納米管復合材料的制備及性能研究
    5.1 引言
    5.2 含萘聚芳醚酮的制備與表征
        5.2.1 含萘聚芳醚酮(1,5-萘-聚芳醚酮)聚合物的制備[124]
        5.2.2 含萘聚芳醚酮聚合物的表征
    5.3 含萘聚芳醚酮的性能研究
        5.3.1 含萘聚芳醚酮的熱性能
        5.3.2 聚合物對碳管分散能力的影響
        5.3.3 MWNTs修飾前后的拉曼光譜表征
        5.3.4 聚合物與碳納米管分散比例的優(yōu)化
        5.3.5 MWNTs/PEEK復合材料的制備
        5.3.6 復合材料的熱性能
        5.3.7 復合材料的力學性能
        5.3.8 復合材料的微觀形貌
    5.4 本章小結(jié)
第六章 原位共混法制備含萘聚醚醚酮/碳納米管復合材料及其性能研究
    6.1 引言
    6.2 含萘共聚聚醚醚酮的制備與表征
        6.2.1 含萘共聚聚醚醚酮的制備
        6.2.2 含萘共聚聚醚醚酮聚合物的表征
    6.3 含萘共聚聚醚醚酮的性能研究
        6.3.1 含萘共聚聚醚醚酮的熱性能
        6.3.2 含萘共聚聚醚醚酮的力學性能
    6.4 多壁碳納米管/聚醚醚酮復合材料的制備與表征
        6.4.1 萘含量為2%的多壁碳納米管/聚醚醚酮復合材料的制備(2%MWNTs-2%Nap-CoPEEK)
        6.4.2 復合材料的表征
        6.4.3 MWNTs原位共混前后的拉曼光譜表征
    6.5 復合材料的性能研究
        6.5.1 復合材料的熱性能
        6.5.2 復合材料的力學性能研究
        6.5.3 復合材料樣條斷裂面的掃描電鏡測試
    6.6 微納復合材料的制備與性能測試
        6.6.1 微納復合材料的制備
        6.6.2 微納復合材料的力學性能
        6.6.3 微納復合材料樣條斷裂面的掃描電鏡測試
    6.7 結(jié)論
第七章 結(jié)論
參考文獻
作者簡介
攻讀博士期間發(fā)表的學術(shù)論文和成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]聚醚醚酮應用實例(下)[J]. 陶國源.  塑料制造. 2006(05)
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博士論文
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[2]光響應偶氮聚芳醚材料的制備、表征及其性能研究[D]. 張靜靜.吉林大學 2011
[3]含氟聚酰亞胺的合成及其在光波導上的應用[D]. 劉禹.吉林大學 2011
[4]高介電常數(shù)聚芳醚酮基納米復合材料的制備及其性能研究[D]. 劉曉.吉林大學 2011
[5]聚芳醚/納米碳復合材料的制備及性能研究[D]. 榮常如.吉林大學 2010
[6]納米金剛石、碳納米管、石墨烯性能的第一原理研究[D]. 王春.吉林大學 2009
[7]側(cè)鏈型磺化聚芳醚質(zhì)子交換膜材料的制備及其性能研究[D]. 龐金輝.吉林大學 2008
[8]嵌段型磺化聚芳醚類質(zhì)子交換膜材料的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 趙成吉.吉林大學 2008
[9]碳納米材料化學氣相沉積制備及其場發(fā)射顯示器研究[D]. 郭平生.華東師范大學 2006
[10]磺化聚芳醚酮類質(zhì)子交換膜材料的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 李先鋒.吉林大學 2006

碩士論文
[1]主鏈含芘聚亞苯基砜的制備、性能及其在修飾多壁碳納米管中的應用[D]. 丁連俊.吉林大學 2017
[2]雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)聚芳醚酮共聚物合成與性能[D]. 何麗杉.大連理工大學 2006



本文編號：3440311