聚乳酸多壁碳納米管復合材料結晶性能研究

1、分類號：T B 3 2 4密級：( 秘密、機密、絕密)學校代碼：1 0 0 5 7研究生學號：1 1 8 4 3 9 0 4聚乳酸／多壁碳納米管復合材料結晶性能研究S t u d y o nC r y s t a l l i z a t i o n P r o p e r t yo f P L A ／M W N T sC o m p o s i t e工程領域：校內指導教師：企業(yè)指導教師：研究生姓名：申請學位級別：論文提交日期：課題來源

2、：學位授予單位：材料工程盧秀萍教授湯洪臣石堅工程碩士2 0 1 4 年3 月合作項目天津科技大學摘 要以聚乳酸( P L A ) 為基體樹脂，表面包覆納米S i 0 2 并接枝硅烷偶聯(lián)劑K H ．5 5 0的多壁碳納米管( M W N T S ) 為改性劑，通過溶液共混法制備了P L A ／M W N T s 復合材料。使用紅外光譜( F T I R ) 矛n 掃描電鏡( S E M ) 分別研究了M W N T s 表面改性效果和在P

3、 L A 中的分散性。采用差示量熱掃描( D S C ) 與偏光顯微鏡( P O M ) 研究了P L A 與P L 刖M W N T s 復合材料的結晶過程與球晶形態(tài)。通過A v r a m i 方程、L a u r i z t e n ．H o f f m a n 理論、J e z i o m y 法、F i r e m a n 法與J M A 方程分析了P L A 及其復合材料的等溫結晶動力學，非等溫結晶動力學以及冷結晶動力學等。

4、結果表明：( 1 ) 經過表面包覆改性的M W N T s 可以避免團聚，減小表觀尺寸，均勻地分散在P L A 中，與基體形成良好的界面結合。( 2 ) 在非等溫結晶過程中，M W N T s 可以發(fā)揮成核劑的作用，提高P L A 的成核活性，降低結晶活化能，從而顯著提高P L A ／M W N T s 復合材料的結晶速率和結晶度。( 3 ) 在等溫結晶過程中，P L A ／M W N T s 復合材料的A v r a m i 指數n

5、明顯降低，表明球晶生長方式逐漸變?yōu)槎S生長，且半晶時間t 1 ／2 縮短，總結晶速率提高。自由鏈折疊功的提高說明M W N T s 有助于P L A 生成穩(wěn)定的晶核，有利于P L A 結晶。( 4 ) 在冷結晶過程中，M W N T s 明顯降低了P L A 的冷結晶溫度，并且同時提高結晶速率與結晶度。J M A 法計算得到P L A ／M W N T s 復合材料的晶體生長活化能較高，說明M W N T s 對晶體的生長有一定的阻礙作