基本信息
- 项目名称：
- 释放负离子PBT/GF多功能高分子复合材料设计与制备
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 以PBT为母料，通过添加玻璃纤维来改善母料的机械性能，加入纳米级负离子添加剂，使材料具有良好的机械性能的同时可以释放有益于人体健康的负离子。
- 详细介绍：
- 我们所研究的内容是设计一种PBT/玻纤/负离子添加剂多功能高能量亚稳态高分子复合材料。通过对母料进行表面改性，使其具有优良的共混性，解决表面分子团聚问题，能使无机纳米材料均匀分散在PBT中，形成结构与形态亚稳态的高分子复合材料。通过在材料中加入安娜奥系列负离子添加剂，使其能够释放对人体健康有益的负离子。负离子具有还原作用，可以中和计算机辐射出来的有害物质，释放出来的负离子数量达到草原公园级数量标准，为人们的工作学习营造清新舒适的环境。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的为制备PBT/玻璃纤维/负离子添加剂多功能高能量亚稳态高分子复合材料。基本思路对负离子添加剂的进行表面改性，解决粒子团聚的问题，使其能均匀的分散在PBT中，均匀稳定的释放负离子。制备玻纤增强PBT，与改性后的负离子添加剂进行充分混合。根据相关行业对电脑风扇的强度要求选择适合的配比，制备成品。得到一种可用于生产的PBT/玻璃纤维/负离子添加剂多功能高能量亚稳态高分子复合材料。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性 利用偶联剂对负离子添加剂的表面改性，解决粒子团聚的问题。 独特之处 研发制备方法，能使无机纳米材料均匀分散在PBT中，形成结构与形态亚稳态的高分子复合材料。 释放负离子，创建有利于健康的小环境。
应用价值和现实意义
- 有可释放负离子的天然矿物质加工成纳米级粉末，制备成安娜奥系列负离子添加剂。通过合适配比将偶联剂与负离子添加剂相混合，可对负离子添加剂进行表面改性，使其能够均匀的分散到PBT树脂材料里。而玻璃纤维的添加，又进一步提高PBT材料的强度和阻燃性，延长使用寿命。它不仅具有一定的机械加工性能，更重要的是可以均匀释放对人体健康有益的负离子。
学术论文摘要
- 本文通过在PBT母料中添加纳米级负离子粉、玻璃纤维材料进行改性，获得PBT/GF高分子复合材料。对其材料进行透射电镜分析，热稳定性分析，FE-SEM分析，维卡软化点测试，DLY-6A232空气负离子测试等现代技术进行性能测试，结果表明材料具有优良的热性能，释放负离子含量满足人们日常生活需要。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 高分辨型透射电子显微镜，JEM-2010，日本电子光学公司；综合热分析仪，STA449C，德国耐驰仪器制造有限公司；冷场发射电子显微镜(FE-SEM)，S-4800，日本日立公司；负荷热变形温度测定仪，SWB-300A/B，上海思尔达科学仪器有限公司；空气离子测量仪，DLY-6A232，福建漳州连腾电子有限公司。
同类课题研究水平概述
- PBT在1970年代初起PBT1970年代初期由美国Celanese公司研究成功,并以Celanex商品名上市,随后世界知名厂商德国 BASF、Bayer、美国 GE、TiconaDupont,日本 Toray、三菱化学、帝人、宝理,台湾的新光、长春等公司先后投入生产行列,是五大工程塑料中发现最晚,发展最快的品种。我国于 1995年由仪化全套引进PBT树脂生产装置。全球主要万吨级生产厂商共计三十余家,2005年底全球产能约 80万吨。PBT树脂为结晶形,熔点 225℃左右,相对密度 1.32。具有优良的力学性能,有自润滑性和耐磨性,摩擦系数低,但缺口敏感性大。但 PBT耐热、耐候好,尺寸稳定性好,电性能优良,耐电弧性好,抗化学药品性极其优异。 玻纤是无机化合物，耐热性能和阻燃性能好，抗化学药品性能、耐候性能、耐腐蚀性能、电绝缘性能等也较好。 在 PBT中加入 20 %～40 %的玻璃纤维后 ,不仅保持了 PBT的耐化学性、加工性等原有优点 ,而且机械性能大幅度提高 ,如拉伸强度和弯曲强度提高1～115 倍 ,弹性模量提高 2 倍 ,并克服了 PBT 缺口冲击强度低的不足 ,产品的耐热性大大提高 ,耐蠕变性、耐疲劳性能优良 ,成型收缩率低、尺寸稳定性好。 随着社会的进步,出现了许多新的功能性的聚合物添加剂(如光触媒、负离子添加剂、纳米功能添加剂等),对改善人类的生活和生存环境起到了重要的作用。经研究发现空气负离子在卫生保健中有重要的作用,负离子可以抑制体内的活性氧,促进新陈代谢,改善体质,活化心肺功能,使人易于恢复疲劳,促进血液中钠、钙的离子化,使正在酸性化的血液变为弱碱性。由于填料与聚合物在化学结构和物理形态上存在着显著的差异,两者缺乏亲和性,因此必须对填料进行表面活化处理,以使填料与聚合物两者之间达到很好的浸润。填料表面改性是对填料的性质进行优化开拓新的应用领域,提高工业价值和附加值的有效途径之一。
