聚甲基丙烯酸甲酯／纳米SiO2复合粒子的制备与表征

采用甲基丙烯酸-3-甲氧基硅丙酯（MPs）对分散于甲基丙烯酸甲酯（MMA）中的纳米SiO2粒子进行偶联改性，得到了表面改性的纳米SiO2单体分散液，用原位悬浮聚合方法制备了不同SiO2含量的PMMA／纳米SiO2复合粒子。通过红外光谱、透射电镜、差示扫描量热分析和热重分析等方法对制备的纳米复合粒子进行了表征，结果表明，纳米SiO2粒子在PMMA中分散良好；MMA可通过与MPS的共聚而有效地接枝到SiO2粒子表面，当SiO2含量为6．6％（质量分数，下同）、MPS用量为0．06g／gSiO2时，其接枝率可达73．8％；同时，纳米SiO2的引入可提高PMMA的耐热性能，当Si02含量为14.7％时，其玻璃化转变温度和最大热分解速率时的温度分别提高了11．8℃和18．8℃。     

树状分子PAMAM接枝改性纳米SiO2与尼龙6的原位复合

将树状分子PAMAM接枝改性的纳米Si02与尼龙6进行原位复合，测试了复合材料的各项性能，对树状分子改性无机纳米粒子进行了初步的探索。结果表明：PAMAM接枝改性纳米SiO2可以提高尼龙6的强度、刚性和非等温结晶能力，但材料的韧性在接枝PAMAM代数较高的情况下趋于降低，同时，基体的摩尔质量显著下降。     

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.     

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。     

MC尼龙6/纳米SiO_2复合材料的合成

用原位聚合法制备MC尼龙6/纳米SiO2复合材料。当纳米SiO2的加入量为1%时,力学综合性能最优。与纯MC尼龙相比,拉伸强度提高21%,弯曲模量提高40.3%,简支梁冲击强度提高69.1%,断裂伸长率降低43%。随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的力学性能呈现减小趋势。采用SEM、XRD对产物进行了表征,表明采用修饰后的纳米SiO2加入到产物中,粒子分布均匀,粒径分布窄,粒子的粒径在30 nm左右。随着纳米SiO2加入量的增加,MC尼龙6/纳米SiO2复合材料的结晶度下降。     

MC尼龙6/纳米SiO2复合材料的合成

用原位聚合法制备MC尼龙6／纳米SiO2复合材料。当纳米SiO2的加入量为1％时,力学综合性能最优。与纯MC尼龙相比,拉伸强度提高21％,弯曲模量提高40．3％,简支梁冲击强度提高69．1％,断裂伸长率降低43％。随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的力学性能呈现减小趋势。采用SEM、XRD对产物进行了表征,表明采用修饰后的纳米SiO2加入到产物中,粒子分布均匀,粒径分布窄,粒子的粒径在30nm左右。随着纳米SiO2加入量的增加,MC尼龙6／纳米SiO2复合材料的结晶度下降。     

纳米二氧化硅/MC尼龙6原位复合材料非等温结晶动力学的研究

通过阴离子开环聚合法制备了纳米二氧化硅(SiO2)／MC尼龙6原位复合材料。采用差示扫描量热法研究了MC尼龙6及其原位纳米复合材料的非等温结晶行为；并利用修正Avrami方程的Jeziomy和Liu法进一步处理原位纳米复合材料的非等温结晶动力学。结果表明，在纳米SiO2／MC尼龙6原位复合材料中，纳米SiO2对基体MC尼龙6的结晶有一定的成核作用，并提高了其结晶速率。     

原位微悬浮法纳米二氧化硅/氯醚树脂复合粒子的制备及表征

用硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO2进行表面处理,干燥后预先分散于乙烯基异丁基醚中,再通过原位微悬浮聚合法制备了纳米SiO2/氯醚树脂复合粒子;考察了KH-570添加量、pH值和反应时间对纳米SiO2表面接枝率的影响,并用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、差示扫描量热分析、热重分析和透射电子显微镜对纳米SiO2和纳米SiO2/氯醚树脂复合粒子进行了表征。结果表明,纳米SiO2表面改性的最佳条件为:KH-570与纳米SiO2质量比为1.2︰1,pH值为8.0~9.0,反应时间为8 h;制备出的纳米SiO2/氯醚树脂复合粒子以纳米SiO2为核,其平均粒径为150~250 nm,其中核的直径为100~150 nm。     

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。     

硅烷接枝HDPE/纳米SiO_2复合材料的制备与性能

将经表面处理后的纳米SiO2和硅烷接枝高密度聚乙烯(HDPE)熔融共混制得硅烷接枝HDPE/纳米SiO2复合材料,并对其结晶行为、力学性能及热性能进行了研究。结果表明:与HDPE相比,硅烷接枝HDPE/纳米SiO2复合材料的结晶度降低约17%;在纳米粒子含量为6%时,热分解温度提高了15℃;在纳米粒子含量为10%时,体系的拉伸强度提高了25%。     

PP/纳米SiO2复合材料的研究

采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)表征了改性前后纳米SiO2粉体的性能特征;通过熔融共混法制备了PP/纳米SiO2复合材料。研究了纳米SiO2用量对PP基体性能的影响。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测,对PP/纳米SiO2复合材料的结构和性能进行了系统的研究。结果表明:当纳米SiO2含量为2%时,PP/纳米SiO2复合材料的综合力学性能最好。DSC表明,纳米SiO2对PP基体有异相成核作用。SEM电镜分析得出,经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP基体中,从而起到良好的改性作用。     

聚苯乙烯/纳米SiO_2复合材料的制备

经硅烷偶联剂KH-570改性后的纳米SiO2表面具有大量可反应性基团-CH=CH2。以苯乙烯和改性后的纳米SiO2为原料,利用自由基聚合反应,制备得到聚苯乙烯/纳米SiO2复合材料。FT IR和TG证明聚苯乙烯大分子链已成功接枝到纳米SiO2粒子表面。由于扩散作用的影响,相对于偶氮二异丁腈引发聚合反应,热聚合反应具有更高的接枝率。     

纳米二氧化硅在PET中分散新方法的研究

利用超声波、偶联剂KH-570对纳米SiO2进行了分散和表面改性,用溶液共混法制备了PET树脂/纳米SiO2复合材料。通过熔点和特性黏度的测试以及红外光谱、扫描电子显微镜等研究了材料的结构和性能。结果表明:溶液共混法不改变PET的化学结构,制成的复合材料仍满足PET的纺丝要求,并且SiO2呈纳米尺度分布在PET树脂中。     

The influence of silane treatment on nylon 6/nano‐SiO2 in situ polymerization

Silane treatment has been applied to the preparation of nylon 6/nano‐SiO₂ composites through in situ polymerization. The influence of such treatment on the reactivity of silica, polymerization of nylon 6, and the mechanical properties of the achieved composites has been studied. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and thermal gravimetric analysis (TGA) of silicas isolated from the composites have shown that the conversion of surface silanol groups to amino and epoxy groups did not cause a significant change in the reactivity of silica and that the percentage of silica surface grafting was around 15% for all treated and untreated silicas. End group analysis has shown that the presence of silica (pretreated or not) in the composite system resulted in the decrease of the average molecular weight of the polymer matrix. However, dynamic mechanical analysis and mechanical tests revealed that treating silica with silane improved the strength and toughness of the composite materials, while untreated silica improved their strength at the expense of toughness. This can be attributed to the existence of the flexible interlayer introduced by silane treatment. © 2002 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 84: 827–834, 2002; DOI 10.1002/app.10349     

m-LLDPE/纳米SiO_2的力学性能和光学性能研究

采用熔融共混法制备了m-LLDPE/纳米SiO2复合材料,并对该体系的力学性能和光学性能进行了系统研究。结果表明,纳米SiO2对m-LLDPE具有一定的增强、增韧作用。复合材料的红外吸收能力较m-LLDPE明显提高,此外,m-LLDPE/纳米SiO2复合材料的可见光透光度有所降低,雾度却有明显的上升。通过SEM电镜得出,表面处理方法对纳米SiO2在基体中的分散性能有显著影响。     

m-LLDPE／纳米SiO2的力学性能和光学性能研究

采用熔融共混法制备了m-LLDPE／纳米SiO2复合材料，并对该体系的力学性能和光学性能进行了系统研究。结果表明，纳米SiO2对m-LLDPE具有一定的增强、增韧作用。复合材料的红外吸收能力较m-LLDPE明显提高，此外，m-LLDPE／纳米SiO2复合材料的可见光透光度有所降低，雾度却有明显的上升。通过SEM电镜得出，表面处理方法对纳米SiO2在基体中的分散性能有显著影响。     

纳米SiO2/聚氨酯-含氟丙烯酸酯杂化乳液的合成与表征

采用种子乳液聚合法,以聚氨酯（PU）乳液为种子（在聚合过程中为壳相）,甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH-570）改性的纳米SiO₂组成的混合物为核相,合成了具有核壳结构的纳米SiO₂/聚氨酯-含氟丙烯酸酯（SiO₂/FPUA）复合乳液。考察了纳米SiO₂和DFMA用量对乳液聚合过程及乳胶膜性能的影响。通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、接触角（CA）、透射电子显微镜（TEM）、热重（TG）、差示扫描量热仪（DSC）和力学性能测试（MPT）等表征乳液的结构形态、乳胶膜的表面性能和综合性能。结果表明：乳胶粒子呈现“反相核壳”结构,以聚丙烯酸酯（PA）相为核,PU相为壳;由于纳米SiO₂和DFMA的协同作用,涂膜的疏水性和综合性能得到了较大的提高。     

丙烯酸酯类聚氨酯/SiO2纳米复合材料制备及性能研究

用原位聚合法制备丙烯酸酯类聚氨酯/SiO2纳米复合材料,通过透射电子显微镜研究了纳米SiO2在基体中的分散情况,并对材料的力学性能和光学性能进行了研究。结果表明,纳米SiO2在基体中分散很好;当纳米SiO2的质量分数为1.5%时,复合材料的综合力学性能最佳,其拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别为34.20MPa、56.15%和81.52kJ/m2,与纯丙烯酸酯类聚氨酯相比分别提高了52.75%、81.19%和149%;且该复合材料的透光率在80%以上。     

Viscoelasticity of shell-crosslinked core–shell nanoparticles filled polystyrene melt

Shell-crosslinked core–shell nanoparticles (SCCSN) of 63–104 nm in diameter and containing 79.1 wt% crosslinked polystyrene (PS) shell of 16.5–37.0 nm in thickness were prepared by miniemulsion polymerization of styrene in the presence of silane modified nanosilica. The PS shell was crosslinked using divinyl benzene in order to anchor the shell on the nanoparticle surface, to segregate the silica core from the matrix and to avoid entanglement between the shell PS and the matrix macromolecules in SCCSN filled PS composites. Steady and dynamic rheologies of SCCSN filled PS were compared with bare silica filled PS. The SCCSN filled PS composites exhibited exceedingly good rheological stability than silica filled ones during annealing. Both bare silica and SCCSN introduced a non-terminal dynamic rheology while they did not introduce additional mechanism responsible for origination of nonlinear steady flow except for macromolecular disentanglement of the PS matrix. The reinforcement of SCCSN to PS was related to the silica core even though the crosslinked shell could effectively eliminate filler aggregation as the case of silica filled PS.