含萘环结构热致性液晶聚酯酰亚胺与PET共混体系的结构与性能研究

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1、中山大学硕t学位论文含萘环结构热致性液晶聚酯酰亚胺与PET共混体系的结构与性能研究专业：高分子化学与物理硕士研究生：李瑞导师：许家瑞教授摘要本论文在充分地了解所选课题领域的研究前沿以及国内外进展的基础上，根据Higashi直接缩聚法原理，设计合成了一系列不同组分结构的热致性液晶聚酯酰亚胺。并通过NMR、TGA、DSC、PLM以及WAXD等方法，对其进行了结构表征。通过比较，从中选取含萘环结构的6一羟基．2。．萘甲酸单体的液晶聚酯酰亚胺(PIDN)作为增强组分，对热塑性聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行改性。通过熔融共混的方法，制备出不同组分的含萘环结构热致液晶聚酯酰亚胺，聚对苯二甲酸乙二醇

2、酯(PEl仰IDN)共混体系，并采用TGA，DSC、DMA、PLM、SEM、WAXD以及力学测试等手段对共混体系的耐热性能、结晶性能、结晶结构及两组分的相容性等进行了研究。本论文主要包括以下几个方面的内容：1．对液晶高分子以及热致性液晶聚酯酰亚胺与热塑性树脂原位复合材料的的研究进展进行综述，并在本课题组前期研究的基础上，提出了本论文的设计思路、实验目的以及实验内容。中山人学硕f：学位论文2．根据Higashi直接缩聚法原理，在本课题组前期研究基础上，设计合成了一系列不同组分结构的热致性液晶聚酯酰亚胺。并通Jz立NMR、TGA、DSC、PLM以及WAXD等方法，对其进行了结构表征。结果表明，液晶

3、聚合物均具有较高的热稳定性能及较低的熔融加工温度，聚合物分子结构中萘环结构的含量对液晶聚合物的液晶性、织态结构及结晶性能有较大的影响。3．通过熔融共混的方法，使用双螺杆挤出机，制备了一系列不同PIDN含量的PET／PIDN共混体系。采用TGA和DSC，分别研究了共混体系的热稳定性能、结晶与熔融行为。4．对PET／PIDN共混体系的等温结晶行为和结晶动力学进行研究，随着结晶温度的提高，PET和共混体系的结晶峰明显变宽，结晶峰值增大，结晶时间变长。随着液晶的添加，n值不断增大，说明液晶高分子，在基体PET中起到了异相成核的作用，促使共混体系的成核机理和生长方式发生了变化。5．对PET／PIDN共混

4、体系的动态力学性能进行研究，PET／PIDN共混体系储能模量均大于纯PET。加入PIDN的共混物，相对于PET，其损耗峰宽明显增大，玻璃化转变温度移向高温。6．对PET／PIDN共混体系进行WAXD研究．纯PET无明显衍射峰，基本上为无定形态：随着聚酯酰亚胺的加入，共混物的衍射峰强度也相应增加，且峰形逐渐变得尖锐。7．对PET／PIDN共混体系进行力学性能测试，分别用共混物样条进行了拉伸、弯曲以及冲击测试，结果表明液晶聚合物的加入对基体起到了明显的增强增韧效果。8．对PET／PIDN共混物样条淬冷断面进行SEM研究，结果表明，液晶聚合物的加入有效地改变了体系的性质，在脆断的过程中所形成大量的突

5、出表面的圆柱体，这是能量耗散的一种有效模式。大大提高了体系韧性，与力学性能结果相一致。关键词：萘环，热致性液晶聚酯酰亚胺，原位复合材料，·聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)Ⅱ中山大学硕L学位论文StructuresandPropertiesoftheBlendsofNaphthylThermotropicLiquidCrystallinePolyester-imidesandPETMajor：PolymerChemistryandPhysicsNalne：RuiLiSupervisor：Prof．JiaruiXuAbstractConsideringtherelevantworkintheworl

6、dwidearea,basedOnthepreviousworkinthissubject，aseriesofthermotropicliquidcrystallinepolyester-imidesrTLCPs)wjtlldifferentmoleculararchitectureweresynthesizedbymodifiedHigashi’sdirectpolycondensationmethod．CertainmethodssuchasNMR,TGA,DSC．PLMandWAxDwenusedtostudythestraetunofthepolymers．Accordingtothe

7、characterizedresultsoftheTLCPs，oneoftheTLCP，PIDN，whichhadthestructureofnaphthyl，wenselectedtoblendwithpoly(ethyleneterephthalate)(PET)．矧，DSC，DMA，PLM，SEM，WAXDandmechanicaltestswereusedtostudythethermal