纳米SiO2表面接枝聚合苯乙烯

通过对纳米SiO2进行表面修饰，引入乙烯基功能基，将其与苯乙烯进行溶液聚合，制备了PS表面接枝纳米SiO2。苯乙烯转化率，接枝率和接枝效率分别为60．7％，24．0％和1．31％。透射电镜表明PS表面接枝纳米SiO2在有机溶剂中具有较好的分散性，可用于制备无机纳米聚合物材料。     

纳米SiO2改性PP的结晶结构与特性研究

采用偏光显微镜观察和研究了三种不同表面处理的纳米SiO2改性PP的结晶结构，并通过DSC分析方法，研究了它们的结晶特性。结果表明：纳米SiO2在PP中具有成核剂作用，PP以异相成核方式结晶，使PP的结晶温度提高，结晶速度增大，球晶颗粒变得细小而均匀，但基本不影响PP的结晶度和熔点。纳米SiO2在PP中的粒度越小，分散均均匀，或适当提高其含量，上述作用越明显。纳米SiO2的表面处理对PP／纳米SiO2材料的结晶结构和特性影响很大，其中经表面偶联剂加分散剂处理的纳米SiO2－AB对PP结晶的上述影响最为明显。     

纳米二氧化硅表面接枝聚合改性研究进展

综述了纳米二氧化硅(Nano-SiO2)微粒表面接枝聚合改性的基本方法,分析了各种表面接枝聚合改性方法的特点,以及接枝聚合改性的研究进展。     

PP-g-MAH对PP/纳米SiO_2复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米SiO2复合材料,研究了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对复合材料力学性能、结晶性能及界面作用的影响。结果表明:PP-g-MAH能有效地增强纳米SiO2与PP基体间的界面作用,提高复合材料的力学性能;同时,PP-g-MAH增强了纳米SiO2的成核活性,使PP的结晶温度升高,球晶细化。     

纳米SiO_2的表面改性

分别用吐温-80、油酸、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)处理纳米二氧化硅,用沉降体积和亲油化度来对比改性效果,结果表明KH570改性效果最好,其最佳工艺条件为:KH570用量为8%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,反应pH为5.5。对KH570改性前后的纳米粉体进行了红外光谱分析、热重分析、紫外-可见光谱分析、扫描电镜分析等表征。结果表明,硅烷偶联剂与纳米二氧化硅之间形成了化学结合,改性后的纳米SiO_2分散性提高,从而更好地应用于聚合物材料中。     

纳米SiO_2的表面改性

分别用吐温-80、油酸、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)处理纳米二氧化硅,用沉降体积和亲油化度来对比改性效果,结果表明KH570改性效果最好,其最佳工艺条件为:KH570用量为8%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,反应pH为5.5。对KH570改性前后的纳米粉体进行了红外光谱分析、热重分析、紫外-可见光谱分析、扫描电镜分析等表征。结果表明,硅烷偶联剂与纳米二氧化硅之间形成了化学结合,改性后的纳米SiO_2分散性提高,从而更好地应用于聚合物材料中。     

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。     

SiO_2-g-PMMA/PP纳米复合材料的制备及其性能研究

采用熔融共混的方法,将经甲基丙烯酸甲酯(MMA)表面接枝的纳米二氧化硅(SiO2-g-PMMA)填充到聚丙烯(PP)中,研究了SiO2-g-PMMA纳米杂化粒子对PP的力学性能和结晶性能的影响。结果表明,SiO2-g-PMMA可以有效地提高PP的拉伸强度、弯曲强度以及洛氏硬度,且效果好于未改性的纳米SiO2。DSC测试结果表明SiO2-g-PMMA的异相成核效果优于未改性SiO2,PP熔融温度提高了2.7℃,结晶温度提高了3.0℃。SEM表明杂化纳米粒子具有一定的增韧作用。     

PP/POE/表面接枝改性nano-SiO_2复合材料的制备及性能研究

采用接枝改性的方法,通过熔融共混工艺分别制备聚丙烯(PP)/乙烯-1-辛烯共聚物(POE)/SiO2-g-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),SiO2-g-聚丙烯酸丁酯(PBA)纳米复合材料,研究了纳米复合材料的结构与性能。结果表明:纳米SiO2接枝物的加入有利于PP异相成核,使PP球晶尺寸减小,晶界模糊,冲击性能显著提高。当SiO2-g-PMMA,SiO2-g-PBA的含量为2份时,纳米复合材料的冲击强度分别为39.3kJ/m2和60.0kJ/m2,加工性能得到改善。     

反应性增容对PP/纳米SiO_2界面作用的影响

通过动态力学分析和拉伸性能的测试,采用不同模型研究了反应性增容对聚丙烯(PP),纳米SiO2复合材料界面作用的影响.研究表明,反应性增容使纳米SiO2粒子与PP基体的界面作用明显增强,使PP分子链的松弛活化能增大.在环氧功能化改性纳米SiO2粒子和反应性增容剂(氨基化PP)的质量分数分别为3%和10%时,复合材料的冲击强度从1.85 kJ/m2提高到3.46 kJ/m2,体现了明显的增韧作用.     

纳米SiO2表面处理及其对聚硫密封剂性能的影响

用硅烷偶联剂KH-590对纳米二氧化硅表面进行改性。考查了偶联剂用量、改性温度及时间对改性效果的影响。确定最佳改性条件为:硅烷偶联剂KH-590质量分数为5%,反应温度70℃,反应时间4h。并将改性后纳米二氧化硅用于聚硫密封剂中,提高了聚硫密封剂的耐老化和粘接性能。     

Surface modification of polypropylene sheets by UV‐radiation grafting polymerization

1,6‐Hexanediol diacrylate (HDDA) was grafted onto polypropylene (PP) substrates in the presence of benzophenone (BP) and isopropylthioxanthone (ITX) photoinitiators, and then polyurethane acrylate formulations were coated onto the HDDA‐g‐PP substrates, using UV radiation. The amount grafted and the grafting efficiency of the polymerizations were determined gravimetrically. The effects of the photoinitiator concentration and the UV radiation intensity on the physicochemical surface properties and the grafting efficiency of the UV‐radiation grafting polymerizations were characterized in detail using contact‐angle measurements, Fourier transform infrared spectroscopy with attenuated total internal reflection, and scanning electron microscopy. The results showed that the amount grafted and the surface polarity of the HDDA‐g‐PP substrates both increased linearly with increasing BP photoinitiator concentration and UV radiation intensity, and that the addition of a small amount of ITX markedly enhanced both parameters, probably due to photosensitization. The adhesion of the UV‐cured coating onto the HDDA‐g‐PP substrates was evaluated using the crosshatch adhesion test. The results indicated that the amount of HDDA grafted onto the PP substrates should exceed about 1 mmol/cm² for satisfactory adhesion with the UV‐cured coating. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 99: 1446–1461, 2006     

改性纳米硅溶胶–丙烯酸树脂复合乳液的制备及性能研究

以丙烯酸及丙烯酸酯类单体为原料,在预聚过程中加入自制的改性纳米硅溶胶,采用溶液聚合法制备了改性纳米硅溶胶–丙烯酸树脂复合乳液,研究了反应时间、m(引发剂)/m(单体)和m(SiO_2)/m(单体)对复合乳液稳定性及其漆膜性能的影响。结果表明,反应时间为4 h、m(引发剂)/m(单体)为3%、m(SiO_2)/m(单体)为5%时,复合乳液的综合性能最优。与市售产品相比,所制备的改性纳米硅溶胶–丙烯酸树脂复合乳液涂膜性能更优,其硬度为4H,附着力0级,冲击强度50 kg·cm,柔韧性2 mm。     

纳米SiO2对动态硫化EPDM／PP热塑性弹性体性能的影响

在开炼机上采用动态硫化的方法制备纳米SiO2改性三元乙丙橡胶（EPDM）／聚丙烯（PP）共混型热塑性弹性体（TPV）,研究了纳米SiO2的加料顺序和用量对热塑性弹性体的力学性能、维卡软化温度的影响．并对改性后的TPV进行返炼．研究其热塑性能。结果表明：将纳米SiO2先与EPDM混炼均匀．然后加入其它助剂．制得EPDM母炼胶,再与PP共混制备得到的TPV力学性能较好,且纳米SiO2用量为4份时TPV的综合性能最佳;随着纳米SiO2用量的增加,TPV的维卡软化温度升高;返炼后的改性TPV力学性能稍有下降,但具有良好的热塑性。     

纳米白炭黑的复合改性及性能表征

为使纳米白炭黑具有强疏水性,在传统硅烷偶联剂改性工艺基础上,引入了硬脂酸进行复合改性,制备出了具有高疏水性能的纳米白炭黑。采用红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角测试和沉降实验等研究了改性后试样的结构和性能,并讨论分析了复合改性的机理。结果表明:通过硅烷偶联剂改性,白炭黑表面接枝了氨基(—NH2)基团;硬脂酸改性后,—NH2基团与硬脂酸的羧基基团(—COOH)形成酰胺键(—CONH—),白炭黑最终表面形成了疏水性能优异的—(CH2)3COHN—(CH2)16CH3基团。复合改性后的纳米白炭黑表面通过化学键接枝了硬脂酸分子,与水的接触角达到了140°,具有优异的疏水性能。     

Mechanism and grafting reactions in seeded emulsion polymerization with emulsified monomer feeding

The seeded emulsion polymerization of styrene with emulsified monomer feeding was performed by polyethyl acrylate (PEA) latex as seed emulsion. It was shown that the grafting reactions occurred between two components on the composite latex particles. The loci of seeded polymerization were studied by the kinetics of grafting reaction. The highest grafting efficiency in the initial period of seeded emulsion polymerization supported the fact that the surfaces of PEA particles are the sites of polymerization of styrene. The grafting efficiency decreased with increasing monomer‐to‐polymer ratio and initiator concentration. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 72: 1495–1499, 1999     

水性UV树脂聚合用可光引发纳米SiO_2的制备

采用氯化亚砜使纳米SiO2表面的羟基被氯原子取代后与水性光引发剂2959发生反应,制备出可引发水性UV树脂聚合的功能纳米SiO2,研究了反应温度和反应时间对纳米SiO2表面接枝率的影响,并用红外光谱仪(FT-IR)、粒径测试仪和热重分析仪(TG)对其进行分析和表征。FT-IR和粒径测试结果表明,水性光引发剂2959成功地被接枝到纳米SiO2表面。TG分析表明,反应温度为40℃和反应时间为4 h时,纳米SiO2表面聚合物接枝率较好,分别为15.94%和17.37%。红外分析结果表明,改性SiO2经过改性后由于其表面接枝了光引发剂2959而具有一定的光引发聚合功能。     

SiO2-g-PS纳米微球的制备及其在增韧PP中的应用

采用乳液聚合方法在纳米SiO₂粒子表面接枝苯乙烯（St）单体,制备了具有核/壳结构的SiO₂-g-PS纳米微球,用FTIR、TEM、XPS和TG分析了SiO₂-g-PS的结构。结果表明,乳液聚合产物基本呈球形、SiO₂为核、PS为壳的核壳结构。通过熔融共混工艺制备聚丙烯（PP）基复合材料,并对其力学性能进行了分析,结果表明,当SiO₂-g-PS填充量较低［4%～6％（质量）］时,SiO₂-g-PS/PP复合材料的冲击强度和拉伸强度明显提高,并对PP的结晶有明显的异相成核作用。     

Ionomer synthesis by emulsion polymerization of styrene and sodium acrylate

The emulsion copolymerization of styrene and sodium acrylate is reported using either a water-soluble initiator (potassium persulfate, or KPS), or an oil-soluble one [2,2-azoisobutyronitrile (AIBN)]. Reaction rates are fast with both KPS and AIBN. With KPS, conversions >90% are achieved in 50 min, with AIBN, conversions reach 85% in 100 min. Particle size, measured by quasielectric light scattering (QLS), increases with conversion. Particle size in final latices is ∼ 70–80 nm. Copolymer formation is confirmed by infrared (IR) spectroscopy, plasma emission spectroscopy (PES), and scanning electron microscopy (SEM). IR and PES indicate that mainly sodium acrylate reacts at the beginning of the reaction and then styrene is incorporated in the copolymer backbone. The copolymer produced with KPS contains more sodium acrylate than the one made with AIBN. These differences can be explained in terms of the reactivities and partitioning (local concentrations) of the monomers and of the type of initiator used. Thermomechanical analysis (TMA) of the copolymers reveals two transitions: one at ∼ 100°C, which is due to the glass transition temperature (T_g) of polystyrene blocky segments in the copolymer, and another one at higher temperatures, which is associated to the T_g of segments composed of alternated sodium acrylate and styrene units. The higher-temperature transition shifts to lower values as the reaction proceeds because these segments become richer in styrene. © 1997 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 66: 879–889, 1997     

硅烷偶联剂对氢氧化镁表面改性及其在聚丙烯中的应用

选用具有相同亲水基团的4种硅烷偶联剂对工业级氢氧化镁进行常温湿法表面改性,并与聚丙烯(PP)熔融混合制得掺杂氢氧化镁质量分数为35%的复合材料,以SEM,FT-IR等手段对氢氧化镁及复合材料进行表征,考察了不同硅烷对复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂湿法改性可以提高氢氧化镁的分散性和与材料的相容性,改善氢氧化镁/PP的力学性能,但对阻燃性能影响不大;十二烷基三甲氧基硅烷在水相中稳定性好,可以较多地包覆于氢氧化镁表面,改性后材料的悬臂梁缺口冲击强度提高50%,断裂伸长率提高6倍,达到很好的改性效果。