生物修饰PP/PBS纳米复合材料与有机修饰蒙莫里隆石增强的合机械/电流行为

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 不同质的聚合物材料的性能取决于界面粘附和相位相互作用.
• 了解这些接口对于定制材料特性至关重要.
• 宽带介电光谱 (BDS) 可以探测接口特征.

研究的目的:

• 为了将接口的介电性质与聚合物混合物和纳米复合材料的机械行为相关联.
• 为了研究聚烯 (PP) 和聚 (丁酸) (PBS) 混合物及其纳米复合材料.
• 建立界面极化与宏观材料性能之间的联系.

主要方法:

• 通过使用宽带介电光谱学 (BDS) 来研究各种组成的PP/PBS混合物.
• 分析的纳米复合材料基于80PP / 20PBS混合物,增强有机改性蒙莫里隆石 (Cloisite 20A).
• 进行了机械测试 (拉伸强度,扬模),学测量和扫描电子显微镜 (SEM).

主要成果:

• 在PP/PBS混合物中确定了麦克斯韦-瓦格纳-西拉斯 (MWS) 界面极化.
• 80PP / 20PBS中MWS偏振的相关高激活能量,具有增强的抗拉强度.
• 证明纳米复合材料的界面极化与机械性能相关;80PP/20PBS-3%C20显示出优越的粘附性,增加了Young的模量 (~22%),以及零剪切粘度 (~44%).

结论:

• 介电性质,特别是界面极化,是不混合的聚合物混合物和纳米复合材料的机械性能的直接指标.
• 通过介电参数量化的纳米复合材料的增强界面粘附,导致机械性能和质行为显著改善.
• 这项研究建立了界面结构,链动态和宏观性能之间的强烈相关性,为设计先进的聚合物材料提供了洞察力.