發(fā)布時間：2020-04-05 16:04

【摘要】：聚甲醛(POM)力學性能優(yōu)異,具有突出的抗動態(tài)疲勞性能、耐磨性、自潤滑性和優(yōu)良的電性能,廣泛應用于汽車、機械和電子電器等領域。但其結晶特性使之只能直接成型薄壁及小尺寸制品,厚壁及大尺寸制件因成型時易出現(xiàn)表面凹陷、翹曲、甚至內部空洞等缺陷,無法直接成型,制約制品尺寸及應用。其根源在于結晶迅速、結晶度高和晶粒粗大等結晶特性,在成型時協(xié)同調控結晶行為使結晶速率下降滿足快速成型、同時保持高結晶度并形成細密晶粒以確保制品的高強高剛特性是解決途徑。本課題組采用結晶生長抑制劑牽制或干擾POM分子鏈有序排列過程、迫使結晶速率下降以滿足大制件的快速成型,同時運用成核劑降低生長受限環(huán)境中的成核能,提高晶核密度,確保高結晶度并細化晶粒�；谇捌诠ぷ�,本文研究了MWCNT、MMT和硅藻土(Diatomite)三種成核劑對POM結晶的影響。實驗研究結果表明,課題選定的三種成核劑對聚甲醛均具有異相成核的作用,使POM晶核數(shù)目增加、密度增大,球晶更為細密。微觀層面,當三種成核劑用量為各自的最佳用量時,在158~o C下結晶,對應的成核密度分別為83個/mm~2(0.5wt%)、62個/mm~2(2.0wt%)和76個/mm~2(1.5wt%),而純POM此溫度下的成核密度僅為21.6個/mm~2;球晶尺寸上,在156~oC等溫結晶30min后的球晶尺寸分別為10~15μm、15~20μm和20~30μm,純POM球晶半徑為35~50μm;宏觀層面,當三種成核劑各自為最佳用量時,從DCS曲線可以得對應的結晶焓ΔH_c分別為195.9J/g、192.7J/g和187.5J/g,比純POM都有增加,且MWCNT在結晶焓方面提高最大;理論層面,當三種成核劑各自為最佳用量時,采用Jeziorny修正理論對添加三種成核劑的POM的非等溫結晶動力學進行分析,得到的Avrami指數(shù)n和修正后的結晶速率常數(shù)K_c均無明顯變化,表明這三種成核劑未改變POM的成核方式和生長機制,仍為為非依熱成核和三維球晶生長機制;采用Hoffman-Lauritzen方程對添加三種成核劑的POM的等溫結晶動力學進行分析,得到的鏈折疊端表面自由能σ_e均減小,表明此三種成核劑在最佳用量時對POM球晶生長均表現(xiàn)出促進作用;WAXD分析表明,分別加入MWCNT、硅藻土和MMT三種成核劑的POM均在23.3°、35.0°和48.5°附近處出現(xiàn)衍射峰,與純POM相比衍射峰未發(fā)生偏移,也無新峰出現(xiàn),表明POM的晶型未發(fā)生改變。
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ326.51

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本文編號：2615220