表面接枝制备PMMA/纳米TiO_2复合粒子的研究

采用表面接枝反应的方法,在纳米TiO2上接枝偶联剂KH-570引入化学键结合的不饱和双键,通过乳液聚合制备了化学接枝的PMMA/纳米TiO2复合粒子。研究了聚合条件对接枝率的变化和微观形态的影响。FT-IR和TGA分析结果表明,TiO2表面偶联剂接枝率为8.86%,聚合物接枝率达62.7%;TEM观察表明,偶联剂处理使纳米TiO2的亲油性提高且粒径没有增加,聚合物接枝后的复合粒子分散性提高。     

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。     

PP-g-MA对PP/纳米氢氧化镁复合材料流变性能的影响

以马来酸酐接枝改性聚丙烯(PP-g-MA)作为界面改性剂制备了PP/PP-g-MA/纳米氢氧化镁(MH)复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)和毛细管流变仪研究了PP-g-MA对复合材料微观结构和流动性能的影响。结果表明:PP-g-MA的加入充当了MH粒子与PP基体的界面层,改善了两者的界面相互作用,提高了纳米MH粒子在PP中的均匀分散性,从而显著改善PP/MH复合体系的流动性能。     

纳米TiO2表面聚对苯二甲酸乙二醇酯预聚物的改性及表征

利用缩聚聚合,在纳米TiO2颗粒表面接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的预聚物(prePET).通过红外(FT-IR),热失重(TGA)和X射线电子能谱(XPS)分析表明prePET成功接枝在纳米TiO2的表面.透射电子显微镜(TEM)观察表明prePET-TiO2纳米复合粒子粒径大约在30 nm,分散性好.原子力显微镜(AFM)观察表明prePET-TiO2纳米复合粒子在1,1,2,2-四氯乙烷中均匀分散,无团聚.同时发现反应真空度影响了TiO2表面的接枝率,真空度小,接枝率大.扫描电子显微镜(SEM)观察表明prePET-TiO2纳米复合粒子能够在聚碳酸酯(PC)基体中具有良好的分散性,复合粒子填充量的上升增强了prePET-TiO2/PC复合材料的拉伸强度.     

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。     

纳米SiO_2表面接枝聚合改性及在PP中的分散

纳米SiO2粒子经硅烷偶联剂表面处理后,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯单体,实现了纳米SiO2表面的高分子包覆改性,制备了具有核壳结构的聚苯乙烯接枝SiO2复合纳米粒子.采用傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜对纳米SiO2粒子的表面结构及其在聚丙烯(PP)中的分散状况进行了表征.结果表明,接枝改性后纳米SiO2粒子能够在PP基体中均匀分散,明显改善了PP复合材料的力学性能.     

表面处理对PP/Al2O3性能与结晶的影响

为了改善无机粒子在聚合物基体中的分散性与相容性 ,采用 2种表面处理方法 :硅烷偶联剂KH5 70表面处理Al2 O3粒子得到烷基化粒子 ;另外在此基础上采用溶液聚合法在烷基化Al2 O3粒子表面进行MMA与单体的接枝聚合 ,制备PMMA包覆Al2 O3复合粒子Al2 O3-g -PMMA。采用XPS、IR研究烷基化粒子与复合粒子表面结构 ,同时通过无机粒子直接填充法与PP基体复合获得Al2O3/PP复合材料并研究其力学性能与结晶行为     

聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料结构与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅(nano-SiO_2)复合材料,用偏光显微镜、差示扫描量热仪研究了PP/nano-SiO_2复合材料的凝聚态结构,并用扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察了nano-SiO_2粒子在PP中的相容性和分散性。结果表明,分散于PP中的nano-SiO_2粒子影响了PP的凝聚态结构,球晶尺寸变小,球晶边界模糊,PP的结晶和熔融温度分别增加了6.5%和2.6%;PP/nano-SiO_2复合材料在硅烷偶联剂(KH-560)与增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的协同作用下,nano-SiO_2粒子在PP基体中的相容性增加,粒子与基体界面结合良好,团聚少,分散好,PP的冲击强度增加了40%。     

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.     

PP粉粒径对纳米粒子分散性能影响的研究

利用凝胶渗透色谱仪对不同粒径聚丙烯(PP)粉的相对分子质量及其分布和平均表面积进行测试,通过透射电子显微镜对硅溶胶纳米SiO2粒子在不同粒径PP粉中的分散性能进行了表征,并讨论了PP粉的粒径大小对硅溶胶纳米SiO2粒子分散性能的影响。结果表明,PP粉粒径大小对硅溶胶纳米SiO2粒子在基体中的分散性能有显著影响,聚合物黏度对纳米SiO2粒子的分散性能并无太大影响。     

表面处理对PP／A12O3性能与结晶的影响

为了改善无机粒子在聚合物基体中的分散性与相容性．采用2种表面处理方法：硅烷偶联剂KH570表面处理Al2O3粒子得到烷基化粒子；另外在此基础上采用溶液聚合法在烷基化Al2O3粒子表面进行MMA与单体的接枝聚合，制备PMMA包覆Al2O3复合粒子．Al2O3-g-PMMA。采用XPS、IR研究烷基化粒子与复合粒子表面结构．同时通过无机粒子直接填充法与PP基体复合获得Al2O3／PP复合材料并研究其力学性能与结晶行为。     

多步接枝改性锐钛矿型TiO_2的制备及其在CE中分散性

采用溶胶–凝胶法制备了锐钛矿型二氧化钛(Ti O2)粒子(M粒子),以锚固接枝的方式,将偶联剂SEA–171锚固于Ti O2粒子表面(M1粒子),再以乳液接枝的方式,将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)二次接枝改性纳米Ti O2粒子(M2粒子),制备了M系列粒子改性氰酸酯树脂(CE)基复合材料。通过表面分析、元素分析、红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等技术,研究了多步接枝的机理以及相应复合粒子的结构。测试结果显示,锚固接枝过程中,硅烷偶联剂SEA–171实现了在Ti O2粒子表面的锚固。乳液接枝过程中PMMA通过化学键的形式接枝到Ti O2的表面,实现了无机粒子表面的有机化,促使其在CE基体中得到较好的分散,而且存在无机粒子表面的PMMA与CE以化学键键合、分子缠结形成网络结构,有效增加了Ti O2粒子与CE界面的相容性,减弱了相分离,提高了改性粒子在复合材料中的分散能力,有望改善复合材料的综合性能。     

PP粉的粒径对纳米粒子分散性能影响研究

利用凝胶渗透色谱仪对不同粒径PP粉的相对分子质量及其分布和平均表面积进行测试,通过透射电子显微镜对硅溶胶纳米SiO2粒子在不同粒径PP粉中的分散性能进行了表征,并讨论了PP粉的粒径大小对硅溶胶纳米SiO2粒子分散性能的影响。结果表明,PP粉粒径大小对硅溶胶纳米SiO2粒子在基体中的分散性能有显著影响,聚合物黏度对纳米SiO2粒子的分散性能并无太大影响。     

聚丙烯/超支化聚酰胺接枝纳米Y2O3复合材料的性能

利用一步法缩聚工艺在经过偶联剂处理的纳米Y2O3粒子表面接枝超支化聚酰胺(HBPA),得到HBPA接枝纳米Y2O3(Y2O3-g-HBPA),用傅里叶变换红外光谱与热重分析对其进行了表征。通过熔融共混制备了聚丙烯(PP)/Y2O3复合材料,研究了纳米粒子含量和增容剂甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝PP(PP-g-GMA)对复合材料性能的影响。结果表明:Y2O3-g-HBPA比未改性Y2O3对PP有更好的增强增韧作用,当w(Y2O3-g-HBPA)为3%时,PP/Y2O3-g-HBPA复合材料的冲击强度与拉伸强度分别比纯PP提高了43.8%,16.3%;PP-g-GMA提高了PP/Y2O3复合材料的力学性能,但降低了PP/Y2O3-g-HBPA复合材料的力学性能;纳米粒子起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温度升高,PP-g-GMA提高了复合材料的总结晶速率。     

丙烯酸丁酯原位乳液接枝纳米TiO2的研究

为了提高纳米二氧化钛（TiO2）粒予在聚合物基复合材料中的分散性,需要对粒子的表面进行改性。实验采用无皂乳液聚合法,使丙烯酸丁酯单体（BA）在偶联剂KH-570烷基化预处理的纳米TiO2粒子的表面进行接枝聚合,研究了偶联剂用量对烷基化预处理程度的影响,以及聚合条件对TiO2表面接枝效果的影响,并对其聚合机理进行了探讨。结果表明,PBA以化学键成功地接到纳米TiO2的表面,并且可以通过改变接枝聚合条件来调节粒子上所接聚丙烯酸丁酯的结构,为进一步优化纳米粒子填充聚合物复合材料的结构和性能之间的关系建立基础。     

硅烷偶联剂改性纳米TiO2对PVC紫外屏蔽性能的影响

通过原位聚合法在金红石型纳米二氧化钛(TiO2)表面接枝硅烷偶联剂,研究纳米粒子粒径、偶联剂种类及偶联剂用量对改性效果的影响。结果表明,纳米TiO2粒径越小,与偶联剂作用的面积越多,吸附能力越强,TiO2的亲油改性效果就越好;选用KH-570作为偶联剂时,纳米TiO2的亲油改性效果最佳,且最佳用量为10mL;扫描电子显微镜照片和红外光谱显示纳米粒子与偶联剂通过化学作用结合,改性后的纳米TiO2粒子团聚减少,分散性提高;用改性后的纳米TiO2粒子制备的聚氯乙烯(PVC)/TiO2膜的力学性能和抗紫外性能得到有效提高。     

PMMA/纳米ZnO薄膜的紫外屏蔽性能研究

采用硅烷偶联剂对纳米ZnO进行了表面改性,并采用旋转涂膜法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/纳米ZnO薄膜,研究了薄膜的紫外屏蔽性能。结果表明,表面改性的纳米ZnO在水和甲苯中均无明显沉淀现象,其溶解性得到改善;改性纳米ZnO红外图谱中877cm-1处出现的新吸收峰,可证实偶联剂已成功修饰于粒子表面;光学显微镜与原子力显微镜测试表明,改性ZnO在PMMA薄膜中的颗粒团聚减少,其分散性得到改善。当PMMA在甲苯中浓度为0.04g/mL、纳米ZnO为PMMA质量的10%时,薄膜的紫外屏蔽性能最好,紫外区透过率为0.66;相同配比的PMMA/改性ZnO薄膜的紫外屏蔽性能明显提高,紫外区透过率为0.53。     

表面引发活性聚合SiO2/PMMA核壳复合纳米粒子的制备及表征

在乙醇介质中,通过在窄粒径分布SiO2胶体粒子表面上接枝的α-溴代物引发甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合,制备了具有核壳结构的SiO2/PMMA复合纳米粒子.采用FTIR、TGA和Acoustosizer等表征了该核壳结构粒子的结构与性能、粒径和粒径分布.结果表明:PMMA已经成功接枝到SiO2表面,并且其链长约为8...     

纳米二氧化硅颗粒表面设计及其填充聚氯乙烯复合材料的性能

利用表面原位接枝聚合在纳米二氧化硅颗粒表面引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)高分子链段,用共混法制备了nano-SiO2/PVC复合材料,研究了不同界面特性时SiO2/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二氧化硅颗粒表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯;表面接枝PMMA的nano-SiO2/PVC复合材料在力学和加工性能等方面都优于偶联剂处理和表面未处理样品.在纳米二氧化硅颗粒填充量为0%～8%(wt)时,复合材料的拉伸强度和冲击强度随着填充量的提高先上升后下降,并在4%～6%(wt)达到最大值.经PMMA表面接枝后SiO2/PVC具有更强的界面作用,偶联剂KH570处理的次之,表面未处理样品的最差.     

钕掺杂二氧化钛/氰酸酯树脂复合材料的研究Ⅰ:复合粒子的合成及结构表征

制备了锐钛矿型掺杂二氧化钛(M粒子),将偶联剂SEA-171锚固接枝到M粒子表面后(M-1粒子),再以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝改性M-1粒子(M-2粒子),并制备了M系列粒子/氰酸酯树脂(CE)基复合材料。利用表面分析、元素分析、红外光谱、热重分析、X射线衍射、透射电镜、扫描电镜等研究了多步接枝的机理以及粒子的结构。结果表明:SEA-171实现了在掺杂粒子表面的锚固。PMMA的接枝实现了无机粒子表面的有机化,提高了改性掺杂粒子在复合材料中的分散性,有利于提高复合材料的综合性能。