納米SiO-,2--聚丙烯復(fù)合材料的力化學(xué)制備技術(shù)研究.pdf

1、無機(jī)納米粒子/聚烯烴復(fù)合材料的研究對(duì)于擴(kuò)大納米無機(jī)粒子的應(yīng)用領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)通用塑料工程化具有重要的理論和實(shí)際意義.本研究針對(duì)常規(guī)共混工藝難以實(shí)現(xiàn)納米粒子在聚合物中均勻分散的局限,運(yùn)用應(yīng)力雙滲逾結(jié)構(gòu)模型指導(dǎo)材料設(shè)計(jì),采取力化學(xué)技術(shù)原位聚合改性納米無機(jī)粒子和制備納米粒子/聚烯烴復(fù)合材料,以解決高分子復(fù)合材料中不具備層狀結(jié)構(gòu)的無機(jī)納米粒子的有效利用問題,尋找更高效實(shí)用的無機(jī)納米粒子增強(qiáng)增韌聚烯烴的工業(yè)化途徑.具體的研究?jī)?nèi)容為以聚丙烯為基體,以不具

2、備層狀結(jié)構(gòu)的無機(jī)納米粒子SiO<,2>為填料,探討如何利用球磨力化學(xué)制備技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米SiO<,2>粒子的原位接枝改性,以強(qiáng)化未分散納米團(tuán)聚體的結(jié)構(gòu)、促進(jìn)納米粒子在聚合物基體中的分散、加強(qiáng)納米粒子和基體間的界面作用結(jié)合.采用正交設(shè)計(jì)法研究了球磨轉(zhuǎn)速、球磨時(shí)間、單體濃度、引發(fā)劑種類和用量等因素對(duì)納米SiO<,2>表面力化學(xué)接枝聚合的影響,用FTIR、TG、GPC、TEM和在溶劑中的沉降性試驗(yàn)對(duì)球磨改性的納米粒子進(jìn)行了表征.進(jìn)而將球磨力化學(xué)技

3、術(shù)和反應(yīng)性加工手段相結(jié)合,嘗試了不同的復(fù)合材料力化學(xué)制備技術(shù)路線,利用常規(guī)的熔融共混工藝,制備出在甚低含量下(≤2vol%)具有顯著增強(qiáng)增韌效應(yīng)的納米SiO2粒子填充聚丙烯復(fù)合材料.系統(tǒng)研究了影響復(fù)合材料力學(xué)性能的各種因素;用轉(zhuǎn)矩流變儀和MFR研究了復(fù)合材料的流變特性;用DSC和DMA對(duì)復(fù)合材料的結(jié)晶行為和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行了表征,用PLM和SEM對(duì)復(fù)合材料的結(jié)晶形態(tài)和微觀形貌進(jìn)行了觀察和分析.在對(duì)復(fù)合材料的加工-結(jié)構(gòu)-性能的關(guān)系研究的基