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功能改性聚丁二酸丁二醇酯复合材料制备与性能研究
| 论文题名： | 功能改性聚丁二酸丁二醇酯复合材料制备与性能研究 |
| 关键词： | 汽车工程;聚丁二酸丁二醇酯复合材料;制备工艺;拉伸性能 |
| 摘要： | 近年来随着社会的进步，汽车不仅是代步的工具，也是移动的舒适空间，人们对汽车内饰的绿色、环保、安全的要求越来越高，汽车内饰塑料材质的选择也直接影响内饰的环保指数。聚丁二酸丁二醇酯(Poly(butylene succinate)，PBS)由于具有较好的综合性能、良好的加工性能，成为近年来快速发展的新型生物可降解塑料。但是，其较弱的力学性能和可燃性制约了其在车用材料领域内的发展。本文通过密炼机，以聚丁二酸丁二醇酯为基体材料，分别选取玄武岩纤维(Basalt Fiber，BF)做增强组分、次磷酸铝(AluminumHypophosphite，AHP)做阻燃组分制备一系列改性PBS复合材料，并对比研究了改性前后PBS复合材料的结构与性能。论文的主要内容如下: 1)以改性玄武岩纤维(Modified Basalt Fiber，MBF)为增强组分，制备了四种不同纤维含量的改性玄武岩纤维/聚丁二酸丁二醇酯(MBF/PBS)和一种未改性的玄武岩纤维/聚丁二酸丁二醇酯(BF/PBS)，并对比研究了改性前后和不同纤维含量对复合材料结构与性能的影响。结果表明，与纯的PBS和未改性BF/PBS复合材料相比，经硅烷偶联剂KH550改性的MBF/PBS复合材料的拉伸性能得到明显提高。纤维改性后，增加了表面粗糙度，纤维与树脂之间的界面得到增强。粗糙的纤维表面为PBS结晶提供了成核点，形成了独特的“串晶”现象。同时纤维在PBS结晶过程起到异相成核的作用，提高了复合材料的起始结晶温度和结晶速率，为缩短产品的生产周期提供了数据基础。 2)以次磷酸铝(AHP)为阻燃组分，制备了四种不同含量的聚丁二酸丁二醇酯/次磷酸铝(PBS/AHP)，详细研究了不同含量AHP的引入对PBS/AHP性能的影响。结果表明，少量的AHP的加入使PBS/AHP拉伸强度有所提升，继续增加AHP的含量则拉伸强度有所下降。结晶行为研究表明，AHP的加入提高了PBS结晶的成核密度，降低了晶球尺寸，提升了PBS的结晶速率。阻燃测试结果表明，纯的PBS有明显的熔滴现象，随着AHP的增加，熔滴现象明显改善，且AHP含量增加到20％和25％时，其复合材料氧指数大于27％，达到难燃级别，UL-94阻燃效果也达到Ⅴ-0级别，具有较好的阻燃效果。这为功能改性PBS在汽车内饰材料领域的进一步应用提供了支持。 |
| 作者： | 梁秋实 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈广义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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