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《聚碳硅烷流變性能的初步研究(1)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、廈門大學工學碩士論文摘要1聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)是一種分子量低且多分散的有機聚合物,廣泛應用于先驅體轉化法制備復相陶瓷和陶瓷纖維。在先驅體法制備碳化硅纖維過程中,聚碳硅烷纖維的成型通常采用熔融紡絲工藝,而聚碳硅烷在熔融狀態(tài)下的流變性能直接影響聚碳硅烷的紡絲性能。由于常規(guī)流變學的研究對象一般是分子量很大的聚合物或小分子,對低聚物如聚碳硅烷的流變性能的研究及相關理論基本沒有,因此有必要對聚碳硅烷流變性能進行系統(tǒng)研究,以了解溫度、分子量等對聚碳硅烷流變性能的影響。本論文分別采用高溫蒸餾和真空加熱兩種預處理方法對聚碳硅烷原料進行脫泡預處理,并制得一系列不同分子量的
2、PCS。物理化學性能表征表明處理后的PCS除分子量發(fā)生變化外,化學組成和物理化學性能并無明顯的變化。小剪切速率下的穩(wěn)態(tài)流變測試結果表明:PCS熔體為假塑性流體,具有明顯的剪切變稀性質;表觀粘度隨溫度升高而減小,隨分子量增大而增大;PCS的粘度和溫度的關系不滿足經典的Arrhenius公式,表明溫度對PCS粘度的影響更復雜;傳統(tǒng)的Fox-Flory公式對PCS也不適用,表明PCS不是典型的線型聚合物。對PCS進行了小振幅的動態(tài)流變測試。首次得到了PCS熔體的動態(tài)粘彈數(shù)據(jù)。實驗結果表明,與普通高聚物不同,PCS熔體沒有平臺區(qū)(高彈態(tài)),這可能是因為PCS熔體分子鏈較短,纏結點極少。實驗結
3、果還表明,PCS的儲能模量和損耗模量受溫度和分子量顯著影響,都隨溫度升高而減小,隨分子量增大而增大。表明溫度降低或分子量增大,PCS的彈性和粘性增大。PCS的熔體內耗峰值隨溫度升高或分子量減小而逐漸減小。關鍵詞:聚碳硅烷:流變性:粘彈性國家自然科學基金(50532010)和福建省特種先進材料重點實驗室基臺-(2006L2003)共同資助項目I廈門大學工學碩士論文Abstract2Polycarbosilane(PCS),anoligomerwiththelownumberaveragemolecularweight(壇)andmulti—distribution,hasbeenwid
4、elyappliedinpreparationsofcompositeceramicsandceramicfibersbypolymerprecursor-derivedmethod.DuringthepreparationofSiCfibersusingPCSasprecursors,melt·spinningprocessiscommonlyappliedforprocessingPCSfibers.Themelt—spinningperformanceofPCSisdirectlylinkedtOtherheologicalpropertiesofPCSmelt.Theconv
5、entionalrheologytheoriesareestablishedbasedontwoextremesintermsofM.:polymerswithhigh壇orsmallmolecules.LittleinformationisavailableforsucholigomersasPCS.ThisworkwasconductedtostudytheeffectsofmolecularweightandtemperatureontherheoiogicalpropertiesofPCSmelt.Beforeeachrheologicaimeasurement,thehig
6、h-temperature-distillationandheating—in·vacuummethodswereappliedforthepretreatmentsofPCSinordertoremovelowmolecularweightcomponents,bywhichsmallbubblescanbeeliminatedorminimizedtoimprovetheaccuracyofexperimentaldataandtoobtainthePCSsampleswithdifferentmolecularweights.Thephysicalandchemicalprop
7、ertiesofrawandpretreatedPCSsampleswereexaminedandcompared.Therheologicalmeasurementsweremadebyrotationrheometer.ItWasshownthatthepretreamentseffectivelyreducedthebubblesofPCSsamplesathightemperatures.Themolecularweightvaried,howev