聚丁二酸丁二醇酯/笼型低聚倍半硅氧烷纳米复合材料的结晶行为研究

编号：NMJS04831

篇名：聚丁二酸丁二醇酯/笼型低聚倍半硅氧烷纳米复合材料的结晶行为研究

作者：魏志勇； 周城； 宋平； 陈广义； 战美秋； 梁继才； 张万喜；

关键词：聚丁二酸丁二醇酯； 笼型低聚倍半硅氧烷； 纳米复合材料； 阻碍结晶；

机构： 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室运载工程与力学学部汽车工程学院； 辽宁省高分子科学与工程重点实验室； 吉林大学材料科学与工程学院；

摘要： 通过溶液复合制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/氨基笼型低聚倍半硅氧烷(POSS)纳米复合材料,并研究了POSS的加入对其微观结构、晶体结构、结晶行为、球晶形态和球晶生长速率、力学性能和热稳定性等方面的影响.扫描电镜观察POSS能够均匀纳米级地分散在PBS基体中,呈现良好的界面作用.X-射线衍射仪测试表明加入POSS不影响基体PBS的晶型,且POSS在基体中以晶体形态存在.差示扫描量热测试显示加入POSS反而降低了非等温结晶温度,延长了等温结晶时间,表明POSS的成核能力非常有限,且POSS的加入阻碍了PBS链段的运动,偏光显微镜观察POSS降低了PBS的球晶生长速率.力学性能测试表明POSS提高了PBS的杨氏模量和储能模量,增强效果不显著,降低了PBS的断裂伸长率,提高了PBS的玻璃化转变温度.POSS分解温度低于PBS,但不影响基体PBS的热稳定性.综上实验结果分析,POSS分子上的氨基与PBS链段上的羰基形成较强的分子间氢键作用,以及POSS的笼型结构起物理交联点作用在PBS/POSS纳米复合材料中形成三维网络结构,是POSS影响PBS的结晶行为和力学性能的主要原因.