【摘 要】
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本论文研究了以聚四氟乙烯（PTFE）为改性填料,通过熔融加工制备其增强复合物及其微孔发泡材料。聚合物微孔发泡材料具有质轻、良好的绝缘、隔热、隔音等特性,但聚合物较低的熔体强度往往会制约它的发泡性能,通过填料改性是目前有效的方法之一。PTFE由于具有良好的分散性和热稳定性能,尤其在加工过程中会原位成纤,极大的改善了聚合物基体的粘弹特性。因此,本论文围绕PTFE增强聚合物及其发泡性能进行了实验研究,主
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本论文研究了以聚四氟乙烯（PTFE）为改性填料,通过熔融加工制备其增强复合物及其微孔发泡材料。聚合物微孔发泡材料具有质轻、良好的绝缘、隔热、隔音等特性,但聚合物较低的熔体强度往往会制约它的发泡性能,通过填料改性是目前有效的方法之一。PTFE由于具有良好的分散性和热稳定性能,尤其在加工过程中会原位成纤,极大的改善了聚合物基体的粘弹特性。因此,本论文围绕PTFE增强聚合物及其发泡性能进行了实验研究,主要内容如下:首先,本论文研究了不同尺度（FA-500、L-5、JH-220）的PTFE增强结晶型生物可降解聚合物聚丁二酸丁二醇酯（PBS）复合物及其发泡性能,通过密炼制备了三种PBS/PTFE复合物。结果表明,三种PTFE不同程度的提高了 PBS基体结晶性能、粘弹特性、力学性能和发泡性能。其中,PTFEFA-500原位成纤形成了大量纳米纤维,对聚合物基体的增强作用最为明显,其发泡材料的泡孔直径为5.46 μm,泡孔密度为1.86× 109cells/cm3,远优于纯PBS发泡材料（32.49 μm,1.95× 107cells/cm3）。拉伸强度由纯PBS的23.6MPa提高到31.1MPa,断裂伸长率由10.4%提高到13.7%。通过以上结论,本论文进一步研究了不同含量的可原位成纤的PTFEFA-500对无定形聚合物聚苯乙烯（PS）的增强作用,采用密炼制备了不同质量分数PTFE FA-500的PS/PTFE纳米复合物。结果表明:不同含量的PTFEFA-500在复合物中均发生原位成纤,且均提高了复合物的韧性、储能模量和复数粘度。当PTFE含量为3wt.%时,断裂伸长率最大,是纯PS的3倍,其发泡材料的拉伸强度由纯PS的35.4MPa提高到39.6MPa。此外,加入PTFE显著改善了 PS/PTFE复合物发泡材料的泡孔形态。在不同发泡温度下,110℃时PS/PTFE（5wt.%）复合物泡沫的泡孔形态最好,泡孔直径为3.27 μm,泡孔密度为1.11 × 1010cells/cm3。最后,以上述3wt.%原位成纤的PTFE FA-50为研究对象,采用聚多巴胺（PDA）对其包覆改性,并研究PDA包覆改性的PTFE对热塑性聚氨酯弹性体（TPU）的增强作用,使用双螺杆挤出制备了纯TPU、TPU/PTFE（3wt.%）、TPU/PDA@PTFE（3wt.%）纳米复合物。结果表明:PTFE经PDA包覆改性后,与TPU基体结合力明显提高,原位纳米纤维直径减小,并更大程度地改善了 TPU基体的粘弹特性和发泡性能。TPU/PDA@PTFE复合物泡沫泡孔直径由纯TPU的17.4μm 下降到 7.68μm,泡孔密度由 7.55 × 106cells/cm3 提高到 1.59× 108cells/cm3。
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