聚丁二酸丁二醇酯/籠型低聚倍半硅氧烷納米復合材料的結晶行為研究

編號：NMJS04831

篇名：聚丁二酸丁二醇酯/籠型低聚倍半硅氧烷納米復合材料的結晶行為研究

作者：魏志勇； 周城； 宋平； 陳廣義； 戰(zhàn)美秋； 梁繼才； 張萬喜；

關鍵詞：聚丁二酸丁二醇酯； 籠型低聚倍半硅氧烷； 納米復合材料； 阻礙結晶；

機構： 大連理工大學工業(yè)裝備結構分析國家重點實驗室運載工程與力學學部汽車工程學院； 遼寧省高分子科學與工程重點實驗室； 吉林大學材料科學與工程學院；

摘要： 通過溶液復合制備了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/氨基籠型低聚倍半硅氧烷(POSS)納米復合材料,并研究了POSS的加入對其微觀結構、晶體結構、結晶行為、球晶形態(tài)和球晶生長速率、力學性能和熱穩(wěn)定性等方面的影響.掃描電鏡觀察POSS能夠均勻納米級地分散在PBS基體中,呈現(xiàn)良好的界面作用.X-射線衍射儀測試表明加入POSS不影響基體PBS的晶型,且POSS在基體中以晶體形態(tài)存在.差示掃描量熱測試顯示加入POSS反而降低了非等溫結晶溫度,延長了等溫結晶時間,表明POSS的成核能力非常有限,且POSS的加入阻礙了PBS鏈段的運動,偏光顯微鏡觀察POSS降低了PBS的球晶生長速率.力學性能測試表明POSS提高了PBS的楊氏模量和儲能模量,增強效果不顯著,降低了PBS的斷裂伸長率,提高了PBS的玻璃化轉變溫度.POSS分解溫度低于PBS,但不影響基體PBS的熱穩(wěn)定性.綜上實驗結果分析,POSS分子上的氨基與PBS鏈段上的羰基形成較強的分子間氫鍵作用,以及POSS的籠型結構起物理交聯(lián)點作用在PBS/POSS納米復合材料中形成三維網絡結構,是POSS影響PBS的結晶行為和力學性能的主要原因.