納米SiO2-UHMWPE復(fù)合材料的結(jié)晶行為和性能研究.pdf

1、為了擴(kuò)大超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的應(yīng)用范圍，對(duì)UHMWPE的改性工作成為研究的重點(diǎn)。本文采用硅烷偶聯(lián)劑改性的納米SiO2對(duì)超高分子量聚乙烯進(jìn)行填料填充改性，來(lái)提高UHMWPE的耐熱性和力學(xué)性能。并在此基礎(chǔ)上對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了熱處理和硅烷交聯(lián)改性的研究。
　　 論文研究偶聯(lián)劑改性的納米SiO2對(duì)UHMWPE的分子結(jié)構(gòu)、結(jié)晶行為的影響，探討了納米SiO2對(duì)于UHMWPE耐熱性、力學(xué)性能提升的機(jī)理。并根據(jù)改性機(jī)理對(duì)納米SiO2/

2、UHMWPE復(fù)合材料進(jìn)行了熱處理和硅烷交聯(lián)改性的進(jìn)一步研究。
　　 試驗(yàn)結(jié)果表明:納米SiO2的加入能夠增加UHMWPE分子鏈的相互纏結(jié)，使UHMWPE結(jié)晶速率加快、結(jié)晶度增加、晶粒細(xì)化。納米SiO2很好的起到了物理纏結(jié)點(diǎn)和異相成核劑的作用，提高了UHMWPE的耐熱性和力學(xué)性能。當(dāng)納米SiO2的含量為5％時(shí)，復(fù)合材料的綜合性能最好，復(fù)合材料的維卡軟化點(diǎn)由85℃提高到了103℃，拉伸強(qiáng)度由29.8MPa提高到了35MPa。

3、　　 熱處理對(duì)于納米SiO2/UHMWPE復(fù)合材料來(lái)說(shuō)是UHMWPE分子鏈段重排及重結(jié)晶的一個(gè)過程。熱處理能很好的消除內(nèi)應(yīng)力和結(jié)晶缺陷，提升UHMWPE分子間的纏結(jié)和結(jié)晶度，材料的耐熱性和拉升強(qiáng)度也因此獲得一定的提升。
　　 采用有機(jī)硅烷對(duì)納米SiO2/UHMWPE復(fù)合材料進(jìn)行交聯(lián)改性，有機(jī)硅烷能夠增強(qiáng)納米SiO2與UHMWPE的相容性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)UHMWPE的化學(xué)交聯(lián)。經(jīng)過有機(jī)硅烷交聯(lián)后納米SiO2/UHMWPE復(fù)合材料的分