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1、分類號(hào)：____________O64密級(jí)：______________公開(kāi)ＵＤＣ：____________544單位代碼：______________11646碩士學(xué)位論文論文題目：聚雙環(huán)戊二烯納米復(fù)合材料的制備及性能研究學(xué)號(hào)：_________________________1511072323姓名：_________________________王雅祺專業(yè)名稱：_________________________物理化學(xué)學(xué)院：_________________________材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院指
2、導(dǎo)教師：_________________________張利副教授論文提交日期：2018年06月25日AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreeStudyonPreparationandPropertiesofPolydicyclopentadieneNanocompositesCandidate：YaqiWangSupervisors：AssociateProfessorLiZhangFacultyofMaterialSciencean
3、dChemicalEngineeringNingboUniversityNingbo315211，ZhejiangP.R.CHINADate:June25th,2018聚雙環(huán)戊二烯納米復(fù)合材料的制備及性能研究摘要聚雙環(huán)戊二烯（Polydicyclopentadiene，PDCPD）是由單體雙環(huán)戊二烯（Dicyclopentadiene，DCPD）通過(guò)開(kāi)環(huán)易位聚合得到的一種性能優(yōu)良的非極性熱固性工程塑料。本文選取球狀二氧化硅、棒狀多壁碳納米管作為填料，制備填料/PDCPD復(fù)合材料。首先在填料表面引入非極性的
4、乙烯基、苯基基團(tuán)，提高填料在單體DCPD中的分散性和二者之間的相容性。然后通過(guò)原位聚合制備填料/PDPCD復(fù)合材料，分別研究不同填料和不同非極性基團(tuán)對(duì)PDCPD聚合反應(yīng)及其復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。本論文實(shí)驗(yàn)第一部分（第三章）采用溶膠-凝膠法一步合成乙烯基功能化的二氧化硅（V-SiO2），然后通過(guò)原位聚合和澆注工藝制備了V-SiO2含量不同的V-SiO2/PDCPD復(fù)合材料，使用紅外（FTIR）、熱重（TG）、動(dòng)態(tài)光散射（DLS）、掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)V-SiO2的表面基團(tuán)及其含量、形貌和粒徑大小進(jìn)行
5、表征。使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)（UTM）和動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀（DMA）對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，V-SiO2的添加顯著提高了PDCPD復(fù)合材料的韌性，當(dāng)僅僅添加0.2wt%V-SiO2時(shí)，拉伸韌性提高了約14倍。一方面歸因于在拉伸過(guò)程中產(chǎn)生了微孔和微裂紋，吸收了大量能量，另一方面是由于V-SiO2表面的乙烯基和DCPD中的雙鍵產(chǎn)生共價(jià)結(jié)合降低了材料的交聯(lián)度。本論文實(shí)驗(yàn)第二部分（第四章）采用與第一部分相同的方法合成了苯基功能化的二氧化硅（P-SiO2），制備了P-SiO2/PDCPD復(fù)合材料，對(duì)比SiO2表面
6、不同基團(tuán)對(duì)PDCPD復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。TG結(jié)果顯示P-SiO2中苯基含量約占22%。P-SiO2/PDCPD復(fù)合材料的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，隨著P-SiO2含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度不斷提高，斷裂伸長(zhǎng)率略有降低，當(dāng)添加0.3wt%P-SiO2時(shí)，拉伸強(qiáng)度提高了約56%，沖擊強(qiáng)度提高了約2倍。這可能使由于剛性的苯基基團(tuán)含量較多，且與PDCPD樹(shù)脂之間具有較好的界面結(jié)合，在拉伸過(guò)程中阻礙了分子鏈的運(yùn)動(dòng)，提高了復(fù)合材料的強(qiáng)度。為研究不同填料對(duì)PDCPD力學(xué)性能的影響，本論文實(shí)驗(yàn)第三部分（第五
7、章）使用乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS）在羥基官能化的多壁碳納米管（MWNT-OH）表面接枝乙烯基基團(tuán)，通過(guò)調(diào)控合成工藝成功合成乙烯基功能化MWNTI（f-MWNT），提高了MWNT在DCPD中的分散性以及二者之間的相容性。使用FTIR和SEM對(duì)f-MWNT進(jìn)行表征。結(jié)果表明，乙烯基被成功接枝到MWNT表面，且在MWNT表面形成一層包覆物。通過(guò)原位聚合的方法制備了f-MWNT/PDCPD復(fù)合材料，并研究了復(fù)合材料的力學(xué)性能。力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，f-MWNT添加提高了PDCPD材料的拉伸強(qiáng)度和韌性。相比純的
8、PDCPD材料，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和韌性達(dá)到最大時(shí)，分別提高了約48%和94%；當(dāng)添加0.4wt%f-MWNT時(shí)，沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大，提高了約96%。關(guān)鍵字：聚雙環(huán)戊二烯，二氧化硅，碳納米管，力學(xué)性能IIStudyonPreparationandPropertiesofPolydicyclopentadieneNanocompositesAbstractPolydicyclopentadiene(PDCPD)withexcell
