外文翻譯--納米二氧化硅和尼龍66的復合物的表面結構及其對材料機械性能和熱性能的影響（譯文）

1、中文 中文 7600 字 文獻出處： 文獻出處：Xu X, Li B, Lu H, et al. The effect of the interface structure of different surface‐modified nano‐SiO2 on the mechanical properties of nylon 66 composites[J]. Journal of Applied Polymer Science,

2、 2010, 107(3):2007-2014.納米二氧化硅和尼龍 66 的復合物的表面結構及其對材料機械性能和熱性能的影響Xiangmiu Xu，Binjie Li，Huimin L，Zhujun Zhang, Honggang Wang河南大學特種功能材料重點實驗室，中國，河南，開封 475000固體潤滑油省重點實驗室，蘭州物理化學學會中國科學院，中國，甘肅，蘭州 7300002007 年 1 月 19 日收到，2007 年 7 月

3、 2 日接收 ，2007 年 7 月 10 號在線提供摘要：以尼龍 66 為基體，含有表面修飾過的納米二氧化硅的復合材料是通過熔融共混制備的。復合物系統(tǒng)的表面結構通過熱重分析，傅里葉變換紅外光譜儀，X 射線光電子能譜以及透射電鏡來研究。表面結構對材料機械性能和熱性能的影響也同樣被研究。結果表明尼龍 66 的鏈是通過化學鍵和物理吸附作用與修飾過的納米二氧化硅粒子表面相連接，復合物同時伴有網(wǎng)狀結構的形成。通過加入修飾過的二氧化硅，復合物的強

4、度和剛度加強了，明顯的提高是通過形成表面結構的氫鍵和共價鍵造成的。此外，差示掃描量熱和動態(tài)機械分析表明尼龍 66 基體中修飾過的二氧化硅的存在會影響尼龍 66 基體的結晶行為從而導致玻璃化轉變溫度提高了。關鍵詞：表面結構,納米二氧化硅,熱性能,機械性能1.引言現(xiàn)在以高聚物為基體的納米復合物被認為是在未來工程應用當中上升勢頭最快的的材料。一些研究表明完全和單獨分散在高聚物基體中的納米粒子可以顯著提升材料的性能，比如提高熱性能和機械性能以及

5、提高阻隔性能和阻燃性[1-6]。此外，這些提升是通過加入少量的納米填料而得到的，而且很明顯的是這種材料很明顯不同于傳統(tǒng)的通常需要高的填入量填充聚合物。然而，以聚合物為基體的納米復合材料的應用由于納米填料的強的成團性而被限制。為了在聚合物集體中得到更好的分散，納米填料通常通過各種不同的表面修飾技術進行預處理。通常處理納米粒子表面的化學方法之一就是加入偶聯(lián)劑，表面活性劑和高聚物也被常用為表面修飾物。這些修飾物分子的端基可以與納米粒子表面通過

6、化學和物理作用相連使得修飾物分子附著和接枝到納米粒子表面。聚合物基體中納米粒子上適當?shù)谋砻嫘揎棽粌H可以使得粒子更好的分散，而且能夠增加與聚合物的兼容性，對表面結構有更進一步的影響。為了分析界面層的特點，把二氧化硅從復合物系統(tǒng)中單獨分離出來時有必要的。經(jīng)過 3-氨基丙基三乙氧基硅烷修飾過后的納米二氧化硅粒子和尼龍 66 的復合物經(jīng)過蟻酸處理以移除尼龍 66 基體。首先，在確定的溫度下，包含有 3-氨基丙基三乙氧基硅烷修飾過后的納米二氧化硅

7、粒子的復合物在蟻酸的存在下被直接溶解掉了，懸浮物經(jīng)過離心處理后將沉降物收集起來。將得到的沉降物按上述方法重復處理直到在溶液中通過傅里葉變換紅外光譜檢測不到聚合物為止。為了更進一步的表征，每次處理后的沉降物的一小部分被取了出來，用甲醇清洗然后在 100℃的真空箱中干燥。附著在二氧化硅表面的尼龍 66 每一次的抽離處理量都是通過熱重分析進行的，通過運用 TA 2050 型號的設備在氮氣的氛圍下和在 10℃/min 的加熱速率下進行的測量。傅

8、里葉變換紅外光譜儀被用來表征相的化學結構。X 射線光電子能譜用來觀察從納米復合物分離出來的二氧化硅來闡述調二氧化硅粒子和基體聚合物鏈的相互作用。3-氨基丙基三乙氧基硅烷修飾過后的納米二氧化硅粒子的復合物的相以及從納米復合物分離出來的相是通過透射電鏡在 200KV 的加速電壓下觀察的，透射電鏡型號為 JOEL JEM-2010。2.3 差示掃描量熱和動態(tài)機械分析潔凈尼龍 66 和納米復合物的結晶行為是通過差示掃描量熱法來分析的。大約 5m

9、g的樣品以 20℃/min 的速度在從室溫加熱到 300℃，在 300℃保持加熱 5min 以消除熱積累，然后在液氮中急速冷卻。接下來，將樣品在氮氣氛圍下以 10℃/min 的速度加熱到300℃，保持 300℃2 分鐘，然后冷卻到室溫。在這里，使 100%結晶的尼龍 66 加熱融化的熱為 206J/g，潔凈尼龍 66 和納米復合物的結晶度可以預測。動態(tài)機械范圍記錄在一個型號為 Mettler SDTA861 動態(tài)機械分析機上。樣品為長

10、方形棒條，尺寸大約為 60mm*10mm*4mm，在一個恒定的頻率中展示出一個正弦變化，使用三點彎曲模式。測量是在固定為 1Hz 的頻率和加熱速度為 3℃/min，溫度范圍為-20 至 200℃下進行的。在一個行程中，正弦變化的幅度是 10 微米。靜態(tài)力總是比動態(tài)力大 10%，這樣是為了確保探針和樣品和良好接觸。2.4 機械特征復合物拉伸性能的測試是在一個型號為 DY35 的通用測試儀器上進行的。缺口的沖擊強度的測試是在一個型號為 ZB