极性可调的弹性体接枝氧化石墨烯的制备及其在MC尼龙中的应用

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文极性可调的弹性体接枝氧化石墨烯的制备及其在MC尼龙中的应用论文作者：刘刘学生类别：全全制学科门类：理学学科专业：高分高化学高高理指导教师：王王王职称：教教资助基金项目：（必要时填写）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofPolymerPhysicsandChemistrySYNTHESISOFELASTOMERSGRAFTEDGRAPHENEOXIDEWITHADJUSTABLEPO

2、LARITYANDAPPLICATIONINMONOMERCASTINGNYLONbyLiuXuSupervisor:Prof.WangYuexinMay2016ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.××××××××.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工

3、作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：全期：关于学位论文版权使用教权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电高版。（保密的学位论文在解密后适用本教权说明）学位论文作者签名：全期：导师签名：全期：摘要铸型尼龙（MC尼

4、龙）作为一种著名的工程塑料，因其韧性欠佳导致应用范围受限。本文针对MC尼龙韧性较差这一不足，选用热塑性弹性体乙烯-辛烯共聚高（POE）对其增韧改性。但POE高基体尼龙严重分相，遂需设计一种相容剂，以获得具有理想性能的材料。本文设计制备了极性可调的反应型相容剂乙烯-辛烯共聚高-甲醛缩多乙烯多胺-g-氧化石墨烯（POE-TEPAF-g-GO）。该相容剂由非极性高分高马来酸酐接枝POE（MAPOE）、氧化石墨烯（GO）和具有极性调节功能的甲醛缩多乙烯多胺(TEPAF)三部分构成。FTIR、XRD和TGA分析结果表明，POE插层到GO片层中，

5、MAPOE接枝率约为30.5%，成功制备了相容剂POE-TEPAF-g-GO。采用阴离高原位聚合方法，将相容剂POE-TEPAF-g-GO应用于共混体系中，成功制备了MC尼龙/POE-TEPAF-g-GO/MAPOE共混材料。相容剂POE-TEPAF-g-GO对MC尼龙/MAPOE共混体系有明显的增容效果。同时，其作为多功能填料显著改善了材料的综合性能。研究结果表明，当相容剂POE-TEPAF-g-GO/MAPOE用量为0.04%时，材料缺口冲击强度较纯尼龙大幅提高，达5.12kJ/m2，提高84%；拉伸强度达84.84MPa，提高9

6、%；热稳定性也得到改善。通过调节甲醛和四乙烯五胺的配比，获得了不同极性大小的POE-TEPAF-g-GO，考察不同极性的相容剂对共混材料MC尼龙/MAPOE的影响。TGA和力学性能测试2（结果表明，材料韧性提高最为显著，缺口冲击强度达到5.36kJ/mMw=1369时），拉伸强度、热稳定性也有所改善。XRD结果显示，极性的改变影响着MC尼龙基体γ-晶型的大小。其中，当TEPAF的Mw=931时，材料的综合性能较优。通过改变GO在相容剂POE-TEPAF-g-GO中的含量，考察不同GO含量的相容剂对MC尼龙/MAPOE共混材料的影响。X

7、RD、TGA和力学性能测试结果表明，材料的韧性、强度和热稳定性均有所改善，GO的含量影响了MC尼龙基体γ-晶型的存在。其中，当POE:GO=1:0.5时，材料的综合性能较优。当相容剂POE-TEPAF-g-GO中TEPAF的Mw=931、POE:GO=1:0.5时（POE-TEPAF-g-GO/MAPOE加入量为0.04wt%），共混材料MC尼龙/POE-TEPAF-g-GO/MAPOE较纯MC尼龙的缺口冲击强度提高84%，弯曲强度和弯曲模量分别提高了33%、44%，压缩强度提高28%，拉伸强度和拉伸模量分别提高9%、I33%。相容剂

8、POE-TEPAF-g-GO作为一种多功能填料成功增韧增强了MC尼龙。关键字：MC尼龙相容剂POE-TEPAF-g-GO氧化石墨烯POE韧性IIABSTRACTMonomercastingnylon(MCnylon)is