流场下外加粒子对不相容共混物分散相形态演变动力学影响的研究
结题报告
批准号:
51003062
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
黄亚江
依托单位:
学科分类:
E0305.高分子共混与复合材料
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
罗勇、陈广玲、孔米秋、何郁嵩、夏天
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
利用无机粒子改性不相容高分子共混物是实现材料微观结构调控与性能优化有效途径。本项目以考察外加无机粒子对不相容高分子共混物分散相在简单流场下的变形、松弛、凝聚和破碎等微观结构动力学的影响为目标,采用在线剪切可视化系统与流变技术相结合的手段,辅以离线表征技术,揭示粒子的选择性分布及含量、剪切速率及剪切历史对组分界面性质和粘弹性质等因素的改变在其中的相对作用,建立其实时演变规律及流变学性质的特征关联,为深入理解无机粒子在制备低成本、高性能化高分子共混材料方面的作用提供一定的理论指导。
英文摘要
在最近10余年,利用无机粒子来填充多组分高分子材料已经成为了制备低成本、高性能、功能化高分子材料的重要途径。但是,由于这类体系在微观结构上的复杂性和在有效研究手段上的缺乏,目前学术界对利用粒子实现共混物相结构调控的微观机理和材料性能优化的关键目标等方面存在较大的分歧和争论。. 本项目利用光学-剪切可视化技术、动态流变等在线研究手段,系统研究了不同特性的SiO2纳米粒子对PA6/PS、PIB/PDMS、PS/PMMA、PBT/PS等高分子共混物模型体系粘弹特性、界面性质及结晶行为等性质的改变对共混体系在静态及流场条件下微观结构形成机理、演变及流变行为的规律等方面的影响。研究表明,共混复合体系的形态演变和流变响应与SiO2粒子含量和表面化学性质密切相关。在线模型实验表明,SiO2纳米粒子对体系粘弹的增强和界面张力的降低可抑制分散相的粗化和断裂等动力学过程、提高体系在退火及剪切流场下的结构稳定性,其相对贡献与SiO2纳米粒子的含量密切相关;在流场条件下,疏水性粒子抑制分散相凝聚而亲水性粒子主要抑制分散相破碎,两者都可以扩大共混物的形态迟滞区。该结果对于在较宽的剪切范围内制备形态稳定均一的共混材料具有一定的理论指导意义;发现纳米粒子加入到结晶性微纤中以后可以通过诱发异相结晶,抑制分散相由于界面松弛而导致的破碎现象和在流场下由于异相结晶而导致的节状不稳定结构。这种新的粒子稳定形态机理于通过常规手段制备具有较高力学性质的原位复合材料提供了新的思路;此外,我们还发现具有特定表面性质的SiO2纳米粒子可以调控动力学不对称性的PS/PVME共混体系相结构,诱导快慢组分的动力学发生反转,使体系相分离结构从具有相反转特征的粘弹相分离网络转变为海岛结构,为利用无机粒子控制高分子共混物的相行为及结构提供了一条新的思路。. 本项目整体进展顺利,发展了基于光学-剪切和在线流变技术的实时结构演变表征方法并成功将其用于模型化体系的研究,获得了无机纳米粒子作用下共混复合体系微观结构的形成机理和动力学过程的认识,初步阐明了其结构演变动力学与实时流变行为之间的对应关系。研究成果可为具有预想微观结构及宏观性能的新型复合材料制备提供可靠的理论指导和实验依据。本项目共发表论文22篇(其中SCI检索论文13篇,会议论文4篇),申请中国发明专利1项,协助培养研究生9人(其中毕业6人,在读3人)
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.7503/cjcu20130454
发表时间:2013-10
期刊:高等学校化学学报
影响因子:--
作者:李楠;黄亚江;夏天;杨其;李光宪
通讯作者:李光宪
DOI:--
发表时间:2011
期刊:高分子通报
影响因子:--
作者:吕亚栋;黄亚江;朱红;李光宪
通讯作者:李光宪
Morphology and rheology of poly(L-lactide)/polystyrene blends filled with silica nanoparticles
二氧化硅纳米粒子填充的聚(L-丙交酯)/聚苯乙烯共混物的形态和流变学
DOI:10.1007/s10853-011-5908-7
发表时间:2012-02-01
期刊:JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE
影响因子:4.5
作者:Zhang, Meng;Huang, Yajiang;Yang, Qi
通讯作者:Yang, Qi
Development of fibrillar morphology in immiscible PP/PS blends under shear flow
剪切流下不混溶 PP/PS 共混物中纤维形态的发展
DOI:10.1002/app.35555
发表时间:2011-12
期刊:Journal of Applied Polymer Science
影响因子:3
作者:Mei, Yuan;Huang, Yajiang;He, Yusong;Yang, Qi
通讯作者:Yang, Qi
Stress relaxation behavior of co-continuous PS/PMMA blends after step shear strain
共连续 PS/PMMA 共混物在阶跃剪切应变后的应力松弛行为
DOI:10.1007/s00397-013-0696-4
发表时间:2013-03
期刊:Rheologica Acta
影响因子:2.3
作者:Lv, Yadong;Huang, Yajiang;Kong, Miqiu;Zhu, Hong;Yang, Qi;Li, Guangxian
通讯作者:Li, Guangxian
粗糙粒子在高分子共混物中的接触线牵制行为及流场形态调控机理
  • 批准号:
    51873111
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    黄亚江
  • 依托单位:
非球形固体粒子的制备及其对多组分聚合物在流场下结构形成及稳定性的影响
  • 批准号:
    51373109
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    黄亚江
  • 依托单位:
国内基金
海外基金