ATRP法制备纳米SiO2-g-PBA及其对POM改性

采用原子转移自由基聚合(ATRP)法在纳米二氧化硅(Si02)粒子表面接枝聚丙烯酸丁酯(PBA),产物为纳米siO2-g-PBA,采用透射电镜(TEM)、偏光电子显微镜(PLM)等手段研究了纳米SiO2及纳米SiO2-g-PBA复合粒子的添加对聚甲醛(POM)结晶性能及热稳定性的影响.结果表明.采用ATRP法有少量的PBA接枝了:纳米SiO2表面,且该粒子在POM中分散均匀;纳米SiO2及纳米SiO2-g-PBA复合粒子的添加不改变POM的晶型,但POM的晶粒尺寸变小.a纳米SiO2-g-PBA复合粒于的异相成核作用较纳米SiO2明显;纳米SiO02及纳米Si2-g-PBA复合粒子使POM的结晶温度升高,熔点升高,结晶度升高.纳米SiO2及纳米SiO2-g-PBA复合粒子的添加使得POM的热稳定性得到了提高.且纳米SiO2-g-PBA复合粒子的作用更明显.     

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。     

表面结构不同的纳米二氧化硅原位改性聚甲醛的研究

分别选用环氧基纳米二氧化硅（SiO2）(RNSE)和甲基纳米SiO2(DNS)为填料,通过原位聚合法制备了聚甲醛(POM)/纳米SiO2复合材料,采用场发射扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜和X射线衍射仪对所得复合材料的结构、热稳定性和结晶行为进行了研究。结果表明,纳米SiO2的用量和表面结构不仅影响了其在复合材料中的分散性,而且对复合材料的热稳定性和结晶行为影响显著;当RNSE的用量少于1 %（质量分数,下同）时,其在POM基体中具有较好的分散性,且相对于DNS,RNSE的分散性更好;纳米SiO2加速了POM结晶,减小了球晶尺寸,提高了结晶度,而且RNSE比DNS对POM的结晶具有更显著的促进作用,但纳米SiO2没有改变POM的晶体结构;引入纳米SiO2降低了POM的热稳定性。     

纳米SiO_2/MC尼龙6原位复合材料等温结晶行为的研究

将纳米SiO2均匀分散在己内酰胺单体熔体中,采用阴离子开环聚合法制备了纳米SiO2/单体浇铸(MC)尼龙6原位复合材料。通过差示扫描量热仪(DSC)、Avrami方程、Lauritizen-Hoffmann方程对复合材料的等温结晶行为进行了研究。结果表明:纳米SiO2的引入改变了基体MC尼龙6的成核机理和生长方式;低含量的纳米SiO2阻碍了MC尼龙6的结晶行为,高含量的纳米SiO2降低了MC尼龙6的结晶活化能,提高了其球晶生长速率,并促进了其结晶行为。     

制样方法对SiO2/PA6复合材料基体PA6结晶熔融行为的影响

采用差示扫描量热法(DSC)研究了原位聚合法和熔融共混法制样方法对纳米SiO2/PA6纳米复合材料结晶熔融行为的影响,结果表明:通过阴离子原位聚合法制备的纳米复合材料,由于采用超声波分散技术,纳米粒子在基体的分散性好。随着纳米粒子含量的升高,纳米粒子的诱导成核能力增强;熔融共混法制得复合材料中,SiO2在机械力的剪切作用下,很难均匀地分散,多以团聚体的形式存在,在PA6基体结晶时,结晶成核的条件相匹配,有较强的成核效应,纳米粒子的含量影响不大。     

聚氨酯/纳米二氧化硅/POM复合材料的研究

通过熔融共混,用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)将纳米二氧化硅(nano-SiO2)进行包覆制备了复合增韧剂,然后将复合增韧剂与聚甲醛(POM)进行共混制备了纳米复合材料,研究了复合增韧剂不同用量对复合材料的力学性能与结晶性能的影响.实验结果表明,TPU/nano-SiO2的相互作用能提高TPU/nano-SiO2与POM的界面相容性,使TPU/nano-SiO2均匀地分散在POM中.当POM/TPU/nano-SiO2质量比为100/10/1时,与纯聚甲醛相比,拉伸强度提高了20%,弹性模量提高了78.3%,冲击强度提高了175%,加入复合增韧剂后,球晶尺寸大幅减小;复合材料在断裂过程中发生塑性变形,韧性较好;增韧剂对聚甲醛基体有异相成核作用,同时提高了其结晶温度.     

两步法制备高分子量聚乳酸/二氧化硅纳米复合材料

通过熔融缩聚制备出中等分子量聚乳酸/二氧化硅纳米复合材料,并利用固相缩聚提高产物的熔点和分子量,探索不同纳米粒子的添加量和反应时间制备高分子量纳米复合材料工艺。通过DSC测定固相缩聚后的产物熔点达到175℃,GPC测定分子量可以达到105以上。由TEM分析可以看出纳米粒子在聚乳酸基体中达到纳米级均匀分散,热重分析显示一定范围内纳米复合材料的热稳定性随着添加量的增加而提高,通过偏光显微镜(POM)可以看出纳米粒子能有效地促进结晶但球晶规整度下降。     

PP/纳米SiO2/POE复合材料的研究

采用熔融共混法制备PP/纳米SiO2/POE复合材料,并通过力学性能测试、DSC分析以及材料断面形貌分析等手段,对增强增韧效果进行研究.结果表明纳米SiO2和POE微粒显现了比较明显的协同增韧效果,当PP/纳米SiO2/POE为100/4/15时,综合力学性能最优.纳米SiO2的成核作用提高了PP的结晶温度和结晶速率.两种微粒在PP基体中达到均匀分散,其中纳米SiO2粒子平均粒径为150nm,与其二次粒子直径相当,表明熔融过程并未造成纳米粒子的团聚.     

PP/纳米SiO2复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热法研究了聚丙烯（PP）/纳米SiO2复合材料的非等温结晶动力学,研究了纳米粒子的成核活性及复合材料的结晶有效能垒。研究结果表明,纳米SiO2起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温升高,结晶总速率增大;增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)提高了纳米SiO2的成核活性;添加纳米SiO2使复合材料的结晶有效能垒降低,PP-g-MAH使复合材料的结晶有效能垒增大,但低于纯PP的结晶有效能垒。     

纳米CaCO3及偶联剂对小本体PP结晶的影响

采用熔融共混法制备了小本体聚丙烯/纳米CaCO3复合材料(SBPP/纳米CaCO3),研究了经铝钛复合偶联剂处理前后的纳米CaCO3粒子对SBPP结晶性能的影响.结果表明纳米粒子能够诱导β晶的形成,提高SBPP的结晶度,降低SBPP球晶尺寸,使得球晶均匀程度增加,并且纳米CaCO3经偶联剂处理后以上几种效果更为显著;纳米CaCO3可以提高材料的结晶温度和结晶速率,但经偶联剂处理的纳米粒子的结晶速率却小于未经偶联剂处理的材料的结晶速率,说明偶联剂的加入在一定程度上抑制了纳米CaCO3对SBPP/纳米CaCO3复合材料的结晶过程.