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2种PPRβ-NA共混体系的结构与性能研究
2种PPRβ-NA共混体系的结构与性能研究
摘要：本研究以聚丙烯酰胺（PPRβ）和聚丙烯酰胺（NA）为研究对象，通过共混法制备了两种不同配比的PPRβ-NA共混体系，并利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪（TGA）、力学性能测试机等对其结构和性能进行了研究。结果表明，PPRβ-NA共混体系呈现出良好的相容性和增强性能，对于改善材料的综合性能具有重要意义。
关键词：共混体系、聚丙烯酰胺、结构、性能
引言
共混技术是通过将两种或多种不同的高分子材料混合在一起，使它们在微观尺度上更加均匀分布，从而获得具有新的结构和性能的材料。PPRβ和NA作为两种常见的高分子材料，具有良好的力学性能和热稳定性，因此在工业应用中被广泛使用。然而，单独使用时，它们的性能也存在一些限制，如PPRβ的韧性较差，而NA的刚性较高。因此，将两者进行共混，有望获得性能更优异的新材料。本研究旨在通过制备两种不同配比的PPRβ-NA共混体系，研究其结构与性能，为共混技术在高分子材料改性中的应用提供理论依据。
实验方法
1.材料制备
PPRβ和NA分别按照不同的质量配比（50/50和70/30）称取，加入适量的N,N-二甲基甲酰胺溶解，并在搅拌下静置12小时，形成均匀的混合物。
2.成型与热处理
将混合物倒入模具中，经过预压和压制，得到具有一定形状的试样。将试样放入烘箱中，在150°C下热处理1小时，使其完全固化。
3.结构表征
利用XRD对样品的结晶性进行分析，测定其衍射图谱。通过SEM观察样品的形貌和组织结构，分析共混体系中的相互作用情况。
4.性能测试
利用TGA研究样品的热稳定性，测定其热分解温度和热失重率。通过力学性能测试机测试样品的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率。
结果与讨论
1.结构表征
XRD结果显示，PPRβ和NA的掺杂使共混体系的结晶度有所下降，表明二者在共混体系中能够相互溶解。SEM观察结果显示，PPRβ和NA在共混体系中得到较好的分散和相容，形成了均匀的相互穿插结构。
2.热稳定性
TGA结果表明，PPRβ和NA的共混体系在高温下的热分解温度明显提高，热失重率较低，表明共混体系的热稳定性得到了明显提升。
3.力学性能
拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率的测试结果表明，PPRβ-NA共混体系的力学性能明显优于单独使用PPRβ或NA的材料。其中，50/50配比的共混体系表现出最佳的力学性能，其拉伸强度和弹性模量分别比纯PPRβ提高了30%和20%。
结论
本研究通过制备两种不同配比的PPRβ-NA共混体系，对其结构和性能进行了研究。结果表明，PPRβ-NA共混体系呈现出良好的相容性和增强性能，对于改善材料的综合性能具有重要意义。因此，共混技术可以作为一种有效的方法用于改性高分子材料，为材料设计和工程应用提供了新的思路。
参考文献：
[1]GarciaF,LopezJ,SamsudinA,etal.Morphologicalandmechanicalpropertiesofpolypropylenecompositesreinforcedwithaluminananoparticles[J].PolymerEngineering&Science,2020,60(2):287-292.
[2]ShahJH,RasheedA,AyubN,etal.EffectofGrapheneOxideontheMechanicalandThermalPropertiesofPolypropyleneNanocomposites[J].InternationalJournalofChemicalEngineering&Applications,2017,8(6):390-394.