熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及性能研究
發(fā)布時間:2023-03-11 16:11
熱致液晶共聚酯是一類能夠在其相轉(zhuǎn)變溫度以上展現(xiàn)出液晶態(tài)的聚合物。由于熱致液晶共聚酯具有優(yōu)異的力學(xué)性能,良好的熱穩(wěn)定性及出色的加工性能,因此引起了從學(xué)術(shù)界到工業(yè)界的廣泛興趣。為了進一步提高熱致液晶共聚酯的性能,研究人員嘗試了很多方法,比如通過納米粒子對熱致液晶共聚酯進行改性。通過納米粒子改性,熱致液晶共聚酯的熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能都會提高,這對擴展熱致液晶共聚酯的應(yīng)用領(lǐng)域有重要意義。本文首先通過調(diào)節(jié)催化劑得到一種性能較好的熱致液晶共聚酯。然后采用氧化石墨烯對熱致液晶共聚酯進行改性,并研究了氧化石墨烯對熱致液晶共聚酯結(jié)構(gòu)及性能的影響。最后通過熔融紡絲法制備了熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合纖維,并對纖維的形貌及力學(xué)性能進行了研究。具體研究內(nèi)容如下:首先,本文采用對羥基苯甲酸(HBA)和6-羥基-2-萘甲酸(HNA)為單體,分別以醋酸鈣、醋酸鎂和醋酸鋅為催化劑,通過“兩步法”熔融聚合工藝制備了熱致液晶共聚酯。通過研究發(fā)現(xiàn),醋酸鋅催化得到的熱致液晶共聚酯初始分解溫度高,力學(xué)性能優(yōu),同時具有良好的熔融流動性。因此,可以將醋酸鋅催化得到的熱致液晶共聚酯作為基體,采用納米粒子對其原位改性,以進一步提高其性...
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.0 引言
1.1 液晶聚合物概述
1.1.1 液晶聚合物分類
1.1.2 熱致液晶聚合物
1.2 熱致液晶共聚酯納米復(fù)合材料
1.2.1 聚合物納米復(fù)合材料的制備方法
1.2.2 熱致液晶共聚酯納米復(fù)合材料實例
1.3 石墨烯概述
1.3.1 石墨烯的性能
1.3.2 石墨烯的制備方法
1.3.3 石墨烯的表面改性
1.3.4 聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料實例
1.4 本論文研究內(nèi)容及意義
2 熱致液晶共聚酯催化劑的選擇
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗用藥品及試劑
2.2.2 實驗用儀器及設(shè)備
2.2.3 HBA及HNA的乙;
2.2.4 熱致液晶共聚酯的合成
2.2.5 測試與表征方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 單體及熱致液晶共聚酯的FTIR分析
2.3.2 熱致液晶共聚酯的 13C-NMR分析
2.3.3 熱致液晶共聚酯的WAXD分析
2.3.4 熱致液晶共聚酯的DSC分析
2.3.5 熱致液晶共聚酯的MI分析
2.3.6 熱致液晶共聚酯的POM分析
2.3.7 熱致液晶共聚酯的TGA分析
2.3.8 熱致液晶共聚酯的力學(xué)性能分析
2.4 本章小結(jié)
3 熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合材的制備及表征
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗用藥品及試劑
3.2.2 實驗用儀器及設(shè)備
3.2.3 氧化石墨烯(GO)的制備
3.2.4 熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備
3.2.5 測試與表征方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 氧化石墨及氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)
3.3.1.1 氧化石墨的FTIR分析
3.3.1.2 氧化石墨的WAXD分析
3.3.1.3 氧化石墨烯的Raman分析
3.3.1.4 氧化石墨烯的形貌分析
3.3.2 熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性能
3.3.2.1 復(fù)合材料的FTIR分析
3.3.2.2 復(fù)合材料的 13C-NMR分析
3.3.2.3 復(fù)合材料的Raman分析
3.3.2.4 復(fù)合材料的WAXD分析
3.3.2.5 復(fù)合材料的DSC分析
3.3.2.6 復(fù)合材料的MI分析
3.3.2.7 復(fù)合材料的POM分析
3.3.2.8 復(fù)合材料的TGA分析
3.4 本章小結(jié)
4 熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合纖維的制備及表征
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗用原材料
4.2.2 實驗用儀器及設(shè)備
4.2.3 熱致液晶共聚酯纖維及熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合纖維的制備
4.2.4 測試與表征方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 纖維SEM分析
4.3.2 纖維POM分析
4.3.3 纖維 2D-XRD分析
4.3.4 纖維DSC分析
4.3.5 纖維力學(xué)性能分析
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及獲獎情況
致謝
本文編號:3759830
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.0 引言
1.1 液晶聚合物概述
1.1.1 液晶聚合物分類
1.1.2 熱致液晶聚合物
1.2 熱致液晶共聚酯納米復(fù)合材料
1.2.1 聚合物納米復(fù)合材料的制備方法
1.2.2 熱致液晶共聚酯納米復(fù)合材料實例
1.3 石墨烯概述
1.3.1 石墨烯的性能
1.3.2 石墨烯的制備方法
1.3.3 石墨烯的表面改性
1.3.4 聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料實例
1.4 本論文研究內(nèi)容及意義
2 熱致液晶共聚酯催化劑的選擇
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗用藥品及試劑
2.2.2 實驗用儀器及設(shè)備
2.2.3 HBA及HNA的乙;
2.2.4 熱致液晶共聚酯的合成
2.2.5 測試與表征方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 單體及熱致液晶共聚酯的FTIR分析
2.3.2 熱致液晶共聚酯的 13C-NMR分析
2.3.3 熱致液晶共聚酯的WAXD分析
2.3.4 熱致液晶共聚酯的DSC分析
2.3.5 熱致液晶共聚酯的MI分析
2.3.6 熱致液晶共聚酯的POM分析
2.3.7 熱致液晶共聚酯的TGA分析
2.3.8 熱致液晶共聚酯的力學(xué)性能分析
2.4 本章小結(jié)
3 熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合材的制備及表征
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗用藥品及試劑
3.2.2 實驗用儀器及設(shè)備
3.2.3 氧化石墨烯(GO)的制備
3.2.4 熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備
3.2.5 測試與表征方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 氧化石墨及氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)
3.3.1.1 氧化石墨的FTIR分析
3.3.1.2 氧化石墨的WAXD分析
3.3.1.3 氧化石墨烯的Raman分析
3.3.1.4 氧化石墨烯的形貌分析
3.3.2 熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性能
3.3.2.1 復(fù)合材料的FTIR分析
3.3.2.2 復(fù)合材料的 13C-NMR分析
3.3.2.3 復(fù)合材料的Raman分析
3.3.2.4 復(fù)合材料的WAXD分析
3.3.2.5 復(fù)合材料的DSC分析
3.3.2.6 復(fù)合材料的MI分析
3.3.2.7 復(fù)合材料的POM分析
3.3.2.8 復(fù)合材料的TGA分析
3.4 本章小結(jié)
4 熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合纖維的制備及表征
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗用原材料
4.2.2 實驗用儀器及設(shè)備
4.2.3 熱致液晶共聚酯纖維及熱致液晶共聚酯/氧化石墨烯復(fù)合纖維的制備
4.2.4 測試與表征方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 纖維SEM分析
4.3.2 纖維POM分析
4.3.3 纖維 2D-XRD分析
4.3.4 纖維DSC分析
4.3.5 纖維力學(xué)性能分析
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及獲獎情況
致謝
本文編號:3759830
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