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水辅混炼挤出制备聚苯乙烯纳米复合材料及其发泡行为水辅混炼挤出制备聚苯乙烯纳米复合材料及其发泡行为 水辅混炼挤出制备聚苯乙烯纳米复合材料及其发泡行为在聚合物基 纳米复合材料的制备中 如何在提高纳米复合材料性能的基础上降低 能耗越来越多地得到重视 本学位论文采用水辅混炼挤出设备 制备3种氧化石墨烯 GO 含量 0 1 0 3和0 5wt 的聚苯乙烯 PS GO纳米复合材料样品和3种羧基化 多壁碳纳米管 MWTs COOH 含量 0 1 0 3和0 5wt 的PS MWTs COOH纳米复合材料样品 观察样品的微观结构 测试其拉伸强度 流 变性能和热性能 在此基础上 对PS及其两类纳米复合材料进行高压釜发泡 研究发泡 条件对发泡样品泡孔结构的影响 采用水辅混炼挤出将超声处理后的GO悬浮液与PS熔体混炼制备PS GO 纳米复合材料样品 结果表明 GO被较好剥离且呈网状较均匀分散在PS基体中 这主要归 因于螺杆混炼流场不断细化PS熔体中的GO悬浮液以及水对熔体的塑 化和溶胀效应促进PS分子链插层进入GO片层之间的共同作用 低频区PS GO样品的储能模量 复数黏度和松弛时间均比PS样品的高 这是因为较均匀分散的网状GO片与PS之间形成较强的分子间作用力 降低了PS分子链的活动性 PS GO样品的热稳定性比PS样品的高 这归因于GO片在PS基体中呈网 状分布和GO表面存在 键 采用水辅混炼挤出将超声处理后的MWTs COOH悬浮液与PS熔体混炼制备PS MWTs COOH纳米复合材料样品 结果表明 相比于PS样品 PS MWTs COOH样品的低频区储能模量和复数黏度以及热稳定性 玻璃化转变 温度和拉伸强度均有提高 由于GO和MWTs COOH结构及在PS基体中分散性的差异 纳米填料含量相同的情况下 P S GO纳米复合材料的热稳定性和拉伸强度优于PS MWTs COOH纳米复合材料 采用超临界CO2作为发泡剂 研究发泡温度和发泡压力对PS及其纳米 复合材料发泡样品泡孔结构的影响 相同发泡条件下 发泡样品的泡孔尺寸顺序为 PS PS MWTs COOH PS GO 在PS中添加纳米填料可减小泡孔平均直径 提高泡孔密度 由于纳米填料的微观结构 表面含氧基团以及在PS基体中分散等方 面的差异 PS GO纳米复合材料的发泡效果更好 采用变温
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