纳米CaCO_3/ACR复合物的制备及在PVC改性中的应用

采用种子乳液聚合法合成了具有核壳结构的纳米C aCO3/ACR复合胶乳。将其与PVC进行共混,考察了不同界面结构对复合材料力学性能的影响,并用TEM、SEM对复合粒子分散情况及共混物断面形态进行了考察。结果表明,纳米复合粒子在PVC基质中达到了纳米级分散;用钛酸酯处理的纳米C aCO3优于用硬脂酸处理的纳米C aCO3的改性效果;核层与壳层单体比、壳层单体比都存在最佳值。     

纳米镍粒子表面接枝聚合甲基丙烯酸甲酯

采用丙烯酸(AA)和盐酸(HC l)处理纳米镍粉,通过乳液聚合方法,在纳米镍粉存在下甲基丙烯酸甲酯(MM A)原位聚合,形成纳米镍/聚甲基丙烯酸甲酯(nanoN i/PMM A)复合粒子。IR分析表明,AA通过化学键与纳米镍粒子结合,颗粒表面引入了C=C基团;采用XRD,IR,TGA,DSC,TEM等分析手段分别对含有盐酸处理的纳米镍粉的复合粒子(HC l-nanoN i/PMM A)及含有AA处理的纳米镍粉的复合粒子(AA-nanoN i/PMM A)进行了分析表征。结果表明,MM A在AA-nanoN i表面接枝聚合,纳米镍粉表面的双键参与了聚合反应,形成了具有核壳结构的复合粒子。     

PMMA/CaCO3/SiO2三元复合粒子的制备及控制

采用反相原子转移自由基聚合法合成了PMM A/C aCO3/S iO2三元复合粒子,探讨了不同配体对聚合可控性的影响。结果表明,胺类配体比联吡啶类配体更容易实现对改性C aCO3/S iO2二元无机复合粒子存在下甲基丙烯酸甲酯(MM A)自由基聚合的控制。通过红外光谱和热失重分析,进一步表明聚甲基丙烯酸甲酯(PMM A)和C aCO3/S iO2无机复合粒子间通过强相互作用(共价键)结合。利用所得PMM A/C aCO3/S iO2三元复合粒子作为大分子引发剂可进一步引发MM A的原子转移自由基聚合,PMM A的数均分子量由聚合前的23400升高到聚合后的29400,反应具有明显的活性特征。     

复合表面改性剂处理纳米CaCO3粒子填充聚丙烯的结晶形态及力学性能

利用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)研究了复合表面改性剂处理纳米C aCO3粒子对聚丙烯结晶形态的影响,并与单一偶联剂表面处理纳米C aCO3粒子进行比较,结果表明,复合表面改性剂处理纳米C aCO3粒子比单一偶联剂表面处理纳米C aCO3粒子有着更强的β晶诱导效应,可使复合材料β晶型的相对含量增加约为20%;而对于熔融温度和结晶度而言,其影响结果基本相同。力学性能研究表明,与单一偶联剂表面处理纳米C aCO3粒子填充聚丙烯相比,复合表面改性剂处理纳米C aCO3粒子填充聚丙烯的力学性能得到进一步改善和提高,尤其是冲击强度和断裂伸长率。     

ATRP法在纳米SiO_2表面接枝PBA及其对PVC的改性

采用原子转移自由基聚合法(ATRP)在纳米二氧化硅(SiO2)粒子表面接枝聚丙烯酸丁酯(PBA),并以此对聚氯乙烯(PVC)进行改性。红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)及力学性能等测试结果表明,所制备的SiO2-g-PBA纳米复合粒子在PVC中分散均匀,使PVC/SiO2-g-PBA复合材料的缺口冲击强度及拉伸强度均明显高于PVC及PVC/SiO2复合材料。当SiO2-g-PBA纳米复合粒子的质量分数为5%时,PVC/SiO2-g-PBA复合材料的冲击强度达到9.5kJ/m2,较纯PVC提高了280%,同时拉伸强度也有一定的提高,达到了65.3MPa。     

纳米CaCO3复合微粒的制备以及在PVC塑料中的应用

将甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)双单体在纳米碳酸钙粒子存在下的水相悬浮液中进行无皂乳液聚合,制备纳米碳酸钙聚合物复合微粒,研究了纳米碳酸钙复合微粒的加入对PVC复合材料结构形态与性能的影响,用透射电子显微镜(TEM)以及扫描电子显微镜(SEM)观察了纳米CaCO3复合微粒/PVC复合材料的微观结构及断面形态.研究结果表明:双单体无皂乳液聚合方法是一种很好的纳米碳酸钙表面改性方法,当单体的配比和种类适当时,复合微粒对PVC可同时起到增强和增韧的作用,纳米碳酸钙复合微粒与基体的牢固结合以及大量的拉丝状结构是复合微粒对PVC增强增韧的关键因素.     

SBS及SBS-MAH改性PS/纳米CaCO3复合材料的研究

将嵌段热塑性弹性体SBS与PS及纳米C aCO3熔融复合以增韧PS及PS/纳米C aCO3复合材料。结果显示:在含5 phr纳米C aCO3的PS/纳米C aCO3复合材料中加入不同比例的SBS后,随SBS含量增加,复合材料的缺口冲击强度及无缺口冲击强度均增加,复合材料的缺口敏感性及拉伸强度下降,断裂伸长率则成倍增加,材料在达到挠度3.2 mm时不发生弯曲断裂现象,显示出SBS对PS良好的增韧效果。M AH对SBS的接枝改性有助于进一步提高PS/SBS/纳米C aCO3复合材料的拉伸强度及弯曲强度。电镜照片显示纳米C aCO3在PS基体中主要呈微米分散状态,SBS的加入有助C aCO3纳米分散程度的提高。     

纳米CaCO3复合微粒对ABS性能的影响

将苯乙烯(S t)、丙烯酸丁酯(BA)双单体在纳米碳酸钙粒子存在下的水相悬浮液中进行无皂乳液聚合,制备出纳米碳酸钙聚合物复合微粒,研究了复合微粒对改性纳米C aCO3/ABS复合材料力学性能的影响及增韧机理。结果表明,复合微粒以纳米级均匀分散在基体中,与基体间形成良好的柔性界面层;复合材料的断面产生了大量的滑移和褶皱,起到了吸收和分散机械力的作用。当单体的配比和种类适当时,复合微粒对ABS有很好的改性作用,其填充量为3份(质量)时,复合材料单缺口冲击强度达到40.6kJ/m2,比纯ABS提高24.5%,拉伸强度基本不变。     

SiO2/CaCO3纳米复合粒子填充改性聚丙烯

通过简单的工艺条件和步骤制备S iO2包覆C aCO3的核壳结构纳米复合粒子,采用硅烷偶联剂对其和纳米S iO2实心粒子进行表面改性处理,并用处理后的两种粒子分别对聚丙烯进行填充改性,然后比较其对复合材料力学性能的影响。结果表明,利用纳米S iO2/C aCO3复合粒子填充改性聚丙烯,可同时达到增强、增韧的目的,而且对材料力学性能的改性效果与纳米S iO2实心粒子的改性效果相近。     

聚苯乙烯/纳米SiO2复合颗粒制备与表征

为改善二氧化硅(SiO2)纳米粒子与聚合物基体间的亲和性,使SiO2表面功能化,将硅烷偶联剂KH-570引入C=C基团,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯(St)单体,实现了纳米二氧化硅表面的聚苯乙烯(PS)高分子包覆改性,制备了具有核/壳结构的SiO2-PS复合纳米粒子,产物的单体转化率和接枝效率在80%以上.研究了二氧化硅含量和偶联剂用量对聚合反应的单体转化率和接枝效率的影响,探讨了偶联剂的作用机理,利用FT-IR、TEM、TG对SiO2-PS复合粒子的表面结构进行了表征.结果表明,复合粒子具有明显的核壳结构,壳层厚度在20nm左右,乳液聚合过程可有效使二氧化硅的团聚体剥离呈纳米级颗粒.     

纳米碳酸钙粉末橡胶复合粒子增强增韧聚氯乙烯

以纳米CaCO₃浆料和丁苯胶乳、 羧基丁苯胶乳、 丁腈胶乳为原料, 采用共凝聚法分别制备了三种纳米CaCO₃-粉末橡胶复合粒子, 并制备了三种纳米CaCO₃-粉末橡胶/聚氯乙烯(PVC)复合材料, 系统研究了复合粒子含量对PVC力学性能的影响, 并探讨了复合粒子的增强增韧机制。结果表明: 复合粒子在PVC树脂中分散均匀, 复合粒子中的纳米CaCO₃粒子以"裸露态"和橡胶"包裹态"两种形式存在于PVC基体中; 三种复合粒子均能显著提高PVC的缺口冲击强度, 纳米CaCO₃-粉末丁腈橡胶(CaCO₃-NBR)能同时起到增强增韧的效果, 而纳米CaCO₃-粉末丁苯橡胶(CaCO₃-SBR)在提高缺口冲击强度的同时也损失了PVC原有的刚性, 使其弯曲模量和拉伸强度大幅度降低, 纳米CaCO₃-粉末羧基丁苯橡胶(CaCO₃-X-SBR)的改性效果鉴于前两者之间; 复合粒子与PVC基体的相容性是影响复合粒子增强增韧改性效果的决定性因素, 相容性好的复合粒子能同时起到增强增韧的效果。     

纳米CaCO3复合微粒增韧增强PC/ABS合金

经甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯双单体聚合包覆的纳米碳酸钙形成了核壳结构增韧复合微粒。在双螺杆挤出机中采用二次挤出法制备出PC/ABS/纳米碳酸钙复合材料。研究纳米碳酸钙复合微粒对PC/ABS合金力学性能的影响表明:添加适量纳米CaCO3复合微粒,PC/ABS合金的缺口冲击强度和拉伸强度都得到提高。纳米CaCO3复合微粒具有无机纳米颗粒和弹性体双重协同增韧的作用,其表面的聚合物分子链与基体树脂起到嵌段增容作用。     

核／壳结构聚合物改性硬质聚氯乙烯的力学性能

采用种子乳液聚合制备了丙烯酸酯核/壳结构聚合物,总转化率超过95%,乳胶粒理论粒径与实测值基本一致,说明聚合体系没有明显的二次成核过程.将其用于硬质聚氯乙烯改性,当加入量为3 phr时,就能产生显著的增韧效果,常温缺口冲击强度达到16.51 kJ/cm2,而拉伸强度基本保持不变.扫描电镜分析冲击断口表明,核/壳聚合物已经很好分散到聚氯乙烯基体中,呈网状结构,为明显的韧性断裂过程.该研究有望应用于工业生产.     

PMMA、SAN改性PVC/CPE共混体的研究

研究了刚性聚合物(PMMA、SAN)对PVC/CPE共混体力学性能、冲击断面形貌及流变性的影响。结果表明,PMMA对PVC/CPE=100/10、100/15体系,SAN对PVC/CPE=100/10体系都具有显著的增韧作用和一定的增强作用;初步的测定显示,刚性聚合物能改善共混熔体的流变性,促进PVC/CPE共混体系中CPE网络结构的形成和分散性。     

核壳型P(BA-EHA)/PVC的合成与共混改性聚氯乙烯

采用传统的乳液聚合方法首先合成了交联型聚丙烯酸酯乳液,以其作为种子,进行氯乙烯乳液接枝聚合反应,得到了聚丙烯酸酯/聚氯乙烯复合粒子改性剂,用于聚氯乙烯的共混改性。通过粒径分析仪、动态力学分析、透射电镜等手段对复合粒子及其共混PVC材料进行了测试与表征。结果表明,复合粒子具有明显的核壳结构,粒径大小均一;动态力学分析显示,随着交联剂ALM A用量的增加,橡胶相核层与PVC壳层之间相容性明显改善;当种子乳化剂浓度为2 g/L、交联剂ALM A用量为2%时改性PVC材料综合性能最好。     

脆性塑料改性PVC体系中相界面的作用

将ＰＶＣ体系分别与ＰＶＣ／ＰＳ、ＰＶＣ／ＰＭＭＡ体系相对比,观察到两类不同体系的拉伸及冲击性能具有相当的一致性。认为在用脆性塑料改性ＰＶＣ时,分散相对基体间的界面起很重要的作用,实验表明具有核／壳结构的分散相粒子对ＰＶＣ的影响主要取决于分散相壳层与基体间界面的性质。     

胶乳共混法天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料的制备及性能

采用胶乳共混法制备天然橡胶/二氧化硅(NR/SiO2)纳米复合材料。先用硅烷偶联剂KH-570对纳米二氧化硅进行改性,再经乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)得到PMMA-SiO2粒子,最后将其与用MMA改性的天然胶乳(NR-PMMA)共混制得NR/SiO2纳米复合材料。采用红外光谱仪、透射电镜、扫描电镜、热重分析仪、橡胶拉伸测试机对样品进行了表征。实验结果表明,PMMA成功地接枝于SiO2表面,PMMA-SiO2在橡胶基体中分散均匀,平均粒径在60nm～80nm之间,复合材料的拉伸强度比纯的NR提高了35%,定伸应力也有显著提高。