纳米CaCO_3的接枝改性及其填充PVC复合材料的性能

采用表面原位接枝聚合在纳米CaCO3颗粒表面引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚丙烯酸丁酯(PBA),用共混法制备了纳米CaC03/PVC复合材料,研究了不同界面特性时纳米CaCO,/PVC复合材料的力学性能.研究结果表明:通过表面原位接枝聚合反应可以在纳米CaCO3颗粒表面接枝PMMA和PBA;表面接枝聚合改性大大促进了纳米CaCO3粒子在PVC基体中的分散行为,增加了复合材料的拉伸强度以及与聚合物的界面粘接强度,但复合材料的冲击强度有所下降.     

改性纳米SiO2粒子增韧PMMA

采用表面接枝的方法,在室温下用硅烷偶联剂改性纳米（nano）-SiO2,经引发剂引发甲基丙烯酸甲酯聚合包覆,并以其为填充物与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）熔融共混,制得PMMMnano-SiO2复合材料。力学性能测试表明,随着改性nano-SiO2用量的增加,PMMA／nano-SiO2复合材料的缺口冲击强度和拉伸强度均明显提高,当w（nano—SiO2）为3％时,PMMA／nano—SiO2复合材料的综合力学性能最佳,缺口冲击强度和拉伸强度分别提高了94．7％和28．O％：     

纳米SiO_2表面接枝甲基丙烯酸甲酯的研究

为了提高纳米二氧化硅(SiO2)粒子在阻燃型聚合物基纳米复合材料中的有效利用,需要对粒子的表面进行改性。此实验采用溶液聚合法,使甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)在烷基化预处理的纳米SiO2粒子的表面进行接枝聚合,得到以纳米SiO2粒子为核、接枝聚甲基丙烯酸甲酯为壳的复合颗粒(SiO2-g-PMMA)。结果表明,PMMA以化学键成功地接到纳米SiO2的表面,并可通过改变接枝聚合的条件来调节粒子上所接聚甲基丙烯酸甲酯的结构,改性后的纳米SiO2粒子具有良好的热稳定性及分散性。     

偶联剂表面处理nano-SiO2填充BCE/BMI体系的性能

偶联剂处理纳米二氧化硅( nano-SiO,)填充氰酸酯(BCE)/双马来酰亚胺的预聚体(BMI)体系制备出nano-SiO2/BCE/BMI复合材料,对比考察不同硅烷偶联剂处理的nano-SiO2对nano-SiO2/BCE/BMI复合材料的耐热性能、力学性能和介电性能的影响,并通过扫描电镜分析增韧机理.结果表明:偶联剂处理的nano-SiO2可提高nano-SiO2/BCE/BMI复合材料的冲击强度和热分解温度,尤以偶联剂KH560处理的效果最好,与未处理的相比冲击强度和热分解温分别提高了25.2％和9.6％,同时偶联剂KH-560处理的nano-SiO2/BCE/BMI复合材料的介电常数和介质损耗角正切值在1 ～40 MHz范围内都明显低于于不处理的nano-SiO2/BCE/BMI复合材料.     

聚甲基丙烯酸甲酯/SiO2纳米复合物的制备

基于纳米SiO2表面羟基与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷间的缩合反应,于SiO2表面引入双键.以甲基丙烯酸甲酯为单体,偶氮二异丁腈为引发剂,采用原位自由基聚合的方法,制备了聚甲基丙烯酸甲酯/SiO2纳米复合材料.FTIR和TGA证实聚甲基丙烯酸甲酯大分子链成功接枝在SiO2表面.聚合体系黏度是影响SiO2表面聚甲基丙烯酸甲酯接枝率的关键因素.甲基丙烯酸甲酯浓度为6 mol/L,偶氮二异丁腈浓度为0.05～0.1 mmol/L时,SiO2表面聚甲基丙烯酸甲酯接枝率可达到94％;SiO2用量对表面接枝聚合没有影响.     

“胶乳共混法”制备天然橡胶／二氧化硅纳米复合材料及其性能

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）改性纳米二氧化硅（SiO2）,然后通过乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）,再将其与甲基丙烯酸甲酯（MMA）改性的天然胶乳,通过胶乳共混法制备天然橡胶／二氧化硅纳米复合材料,结果显示,纳米二氧化硅表面接枝上了PMMA,二氧化硅在橡胶基体中分散良好,粒径在60～100nm之间,得到的胶膜力学性能有很大的提高。     

改性纳米CaCO3/PVC复合材料的力学性能

采用钛酸酯偶联剂和PMMA接枝方法改性纳米碳酸钙,并采用熔融共混法制备了改性纳米CaCO3增韧PVC（CaCO3／PVC）复合材料,研究了复合材料的力学性能。对比于未处理纳米CaCO,和钛酸酯偶联剂处理纳米CaCO3,PMMA接枝聚合改性纳米CaCO3与基体的相容性最好,增韧PVC复合材料的拉伸强度得到较大幅度提高。     

纳米碳酸钙性质对聚氯乙烯复合材料界面及性能的影响

选择了不同的表面处理剂对纳米CaCO₃进行表面改性. 研究了不同表面处理剂对CaCO₃/PVC纳米复合材料微观结构、界面结合强度、力学性能及加工性能的影响.研究表明,钛酸酯偶联剂处理可使纳米CaCO₃颗粒在PVC基体中达到良好分散,明显改善纳米CaCO₃颗粒与PVC基体之间的界面结合,并提高其界面结合强度.力学性能和流变性能研究表明,钛酸酯处理的纳米CaCO₃填充PVC具有更高的拉伸强度、冲击强度以及更低的平衡转矩, 而且CaCO₃/PVC复合材料的冲击韧性在填充量为20%(mass)时达到最大值26.5 kJ•m^-2,是纯PVC的4倍.     

表面改性SiO_2对PP基复合材料性能的影响

分别采用正辛基三乙氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷对纳米SiO2晶须表面接枝改性,并制备了改性PP/nano-SiO2复合材料,探讨了偶联剂种类与复合材料性能间的关系。研究发现:改性PP/nano-SiO2复合材料弯曲强度、拉伸强度和弯曲模量略低于未改性的PP/nano-SiO2复合材料,但冲击强度和断裂标称应变更优;改性PP/nano-SiO2复合材料具有更好的耐磨性能和耐刮擦性能;正十二烷基三甲氧基硅烷改性纳米SiO2能够明显提高复合材料的热变形温度,且耐刮擦性能和耐磨性能优于正辛基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2和未改性SiO2,能够在车用内饰件领域得到更好的应用。     

PMMA接枝纳米ZnO复合粒子改性PVC塑料性能研究

通过原位聚合将甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝于纳米ZnO表面,制备了PMMA接枝纳米ZnO复合粒子,将其加入聚氯乙烯（PVC） 基体中进行改性。研究了纳米ZnO粒子在PVC基体中的分散性和PVC复合材料的力学性能,探讨了改性纳米ZnO粒子填充PVC材料的抗紫外线性能。结果表明,改性后的纳米ZnO粒子在PVC基体中分散均匀, 提高了纳米ZnO粒子与PVC基体之间的相容性,使改性PVC材料的拉伸强度达到78 MPa,比纯纳米ZnO粒子改性PVC提高了35 %;冲击强度提高了近1倍,达到13.6 kJ/m2;加入改性纳米ZnO粒子的PVC还具有明显的吸收紫外线功能。     

无机粒子的有机高分子化及其对PVC填充改性的研究

本文研究了几种无机 有机复合粒子与聚氯乙烯共混复合材料力学性能的变化规律。结果表明 :SiO2 /HPMC PMMA(SiO2 经SDS预处理 )和HPMC g PMMA使材料力学性能下降 ,而SiO2 /HPMC PMMA(未经SDS处理 )、TiO2 /HPMC PMMA、ZnO/HPMC PMMA复合粒子使材料的力学性能有所提高。经柔性设计后的SiO2 /HPMC PBA/PMMA和ZnO/HPMC PBA/PMMA使材料的冲击强度提高的幅度更大。SEM提供的证据也表明 :ZnO复合粒子使材料出现较好的塑性变形 ;经柔性设计的SiO2 复合粒子比未经柔性设计的SiO2 复合粒子使材料的塑性变形也更加显著     

纳米SiO2粒子对PP结晶行为的影响

通过X-射线光电子能谱（XPS）对经偶联剂处理的纳米SiO2粒子（简称烷基化SiO2纳米粒子）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）接枝包覆SiO2纳米粒子（简称SiO2-g-PMMA复合纳米粒子）的表面组成进行分析。将纳米SiO2粒子，烷基化SiO2纳米粒子，复合纳米粒子分别与基体PP复合制备复合材料，通过DSC，WAXD和TEM等测试方法详细研究了PP/SiO2复合材料的结晶行为与力学性能，结果发现：纳米SiO2粒子与烷基化SiO2纳米粒子并不改变基体PP的结晶形态，而复合纳米粒子诱发了基体PP的β晶型结晶，复合纳米粒子比较均匀地分散于PP基体中，对复合材料的力学性能有较大的改善。     

KH570用量对纳米SiO_2接枝改性的影响

以乙醇和水混合液作为分散介质,采用硅烷偶联剂KH570对纳米二氧化硅(Nano-SiO2)进行接枝改性,制备了KH570接枝改性纳米SiO(2Nano-SiO2-g-KH570)。采用红外光谱、粒度分析及亲油化度测试,研究了KH570用量对Nano-SiO2改性效果的影响。结果表明,以乙醇和水混合液为分散介质,KH570可以对Nano-SiO2进行接枝改性;KH570用量对Nano-SiO2-g-KH570的粒径、粒径分布及亲油化度有明显的影响:KH570用量为5%时,Nano-SiO2-g-KH570的粒径最小,为103nm,粒径分布较窄,亲油化度为32%。     

表面修饰凹凸棒石及其在环氧丙烯酸树脂中的应用

旨在提高凹凸棒石在环氧丙烯酸酯中的力学性能及分散性能,以凹凸棒石纳米粉体为载体,采用化学沉淀法制备出包硅凹凸棒石复合纳米材料(Si O2/ATP),再用硅烷偶联剂KH570对Si O2/ATP表面进行有机改性,制得KH570-g-Si O2/ATP复合材料。通过TEM、FTIR、XRD及TG对复合材料进行表征。采用共混法制备了紫外光固化复合涂层,考察了KH570-g-Si O2/ATP的添加量对复合涂层耐冲击力、柔韧性的影响。结果表明,当KH570-g-Si O2/ATP的用量占涂料总重量的5%时,与EA涂层相比,复合涂层的耐冲击力的高度由15 cm增加至35 cm;涂膜的柔韧性由15 mm提升至5 mm;此外,与ATP、Si O2/ATP以及KH570-g-ATP相比,KH570-g-Si O2/ATP在EA涂层中具有良好的分散性,EA涂层的力学性能也得到明显改善。     

Interfacial effects in polypropylene–silica nanocomposites

Grafted inorganic nanoparticles can greatly improve the mechanical performance of polymers. To examine the effects of the interfacial characteristics generated by the grafting polymer bonded to nanoparticle surfaces, we chemically grafted nano‐silica with different polymers and then melt‐mixed it with polypropylene (PP). We extracted the homopolymers produced during the graft polymerization from the grafted products before the composites were manufactured to get rid of the side effects of the nongrafting polymers. We tailored the interfacial interaction between the grafted nano‐SiO₂ and PP matrix by changing the amount of the grafting polymers on the nanoparticles, that is, the grafting percentage. Mechanical tests indicated that all the composites incorporated with grafted nano‐SiO₂ particles possessed much higher impact strength than untreated SiO₂/PP composites and neat PP. The greatest contribution of the particles was made at a low grafting percentage. Tensile measurements showed that the treated nanoparticles could provide PP with stiffening, strengthening, and toughening effects at a rather low filler content (typically 0.8 vol %) because of the enhanced interfacial adhesion resulting from molecular entanglement and interdiffusion between the grating polymers on the nanoparticles and matrix macromolecules. The presence of grafting polymers on the nanoparticles provided the composites with a tailorable interphase. The tensile performance of the composites was sensitive to the nature of the grafting polymers. Basically, a hard interface was beneficial to stress transfer, whereas a soft one hindered the development of cavities in the matrix. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 92: 1771–1781, 2004     

Interfacial structures and mechanical properties of PVC composites reinforced by CaCO3 with different particle sizes and surface treatments

The effects of particle size and surface treatment of CaCO₃ particles on the microstructure and mechanical properties of poly(vinyl chloride) (PVC) composites filled with CaCO₃ particles via a melt blending method were studied by SEM, an AG‐2000 universal material testing machine and an XJU‐2.75 Izod impact strength machine. The tensile and impact strengths of CaCO₃/PVC greatly increased with decreasing CaCO₃ particle size, which was attributed to increased interfacial contact area and enhanced interfacial adhesion between CaCO₃ particles and PVC matrix. Titanate‐treated nano‐CaCO₃/PVC composites had superior tensile and impact strengths to untreated or sodium‐stearate‐treated CaCO₃/PVC composites. The impact strength of titanate‐treated nano‐CaCO₃/PVC composites was 26.3 ± 1.1 kJ m⁻², more than three times that of pure PVC materials. The interfacial adhesion between CaCO₃ particles and PVC matrix was characterized by the interfacial interaction parameter B and the debonding angle θ, both of which were calculated from the tensile strength of CaCO₃/PVC composites. Copyright © 2005 Society of Chemical Industry     

有机高分子化的无机微粒对PVC的填充改性

研究了微细SiO2胶囊化的复合无机粒子与聚氯乙烯共混的复合材料的力学性能的变化规律。结果表明：SiO2/HPMC-PMMA(SiO2经SDS预处理）和HPMC－g-PMMA使材料力学性能下降，而SiO2/HPMC-PMMA（未经SDS处理）使材料的力学性能有所提高。经柔性设计后的SiO2/HPMC-PBA/PMMA使材料的冲击强度提高幅度更大。SEM提供的证据也进一步证明了这一结论。