聚丙烯-二氧化硅納米復(fù)合材料的制備與表征.pdf

1、聚合物基無機納米復(fù)合材料在材料制備和性能領(lǐng)域備受關(guān)注，對其的研究具有重要的意義，而聚丙烯(PP)和二氧化硅(SiO2)是目前應(yīng)用較為廣泛的兩種基礎(chǔ)原料。本文借助超聲、輻射、非水溶膠-凝膠(Sol-gel)等一系列新型方法和手段，成功制備了四種PP/SiO2納米復(fù)合材料，使其綜合性能得到大大改善。
　　 首先研究了馬來酸酐(MAH)對聚丙烯蠟(PPw)的接枝改性，分別采用熔融超聲接枝、懸浮超聲接枝、預(yù)輻射-溶液接枝和懸浮體系共輻射

2、接枝四種方法成功制備了接枝產(chǎn)物PPw-g-MAH，采用有機堿四丁基氫氧化銨(TBAOH)乙醇溶液滴定的方法測定了MAH的接枝率(G)?？疾炝顺晱姸?、輻射總劑量、MAH含量、反應(yīng)溫度與反應(yīng)時間等對G值的影響，考察了第二單體苯乙烯(St)、給電子體、自由基引發(fā)劑和阻聚劑等對G值的影響，并采用FTIR.、13C NMR、DSC、XRD等手段對產(chǎn)物進行了表征。結(jié)果表明，超聲和輻射均能引發(fā) MAH對PPw的接枝反應(yīng)，且輻射接枝法所得產(chǎn)物的G值高

3、于超聲接枝法；懸浮體系共輻射接枝法可得MAH的最大G值為2.67％，在St參與下則能達到3.40％。
　　 其次采用SiO2納米粉體路線成功制備了PP/PPw-g-MAH/SiO2納米復(fù)合材料和PP/PPw-g-MAH/SiO2-g-KH560(γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)納米復(fù)合材料，并借助 FTIR、DSC、XRD、POM、SEM、力學(xué)性能等測試手段對復(fù)合材料進行了表征。結(jié)果表明，納米SiO2在材料中分散良好，有機-無

4、機界面相容性和粘結(jié)力強，復(fù)合材料綜合性能得到提高；相容劑PPw-g-MAH的加入起到了一定的增容作用，增強了兩相粘結(jié)力；KH560的加入，有效地改性了納米 SiO2，并與接枝的MAH鍵合增強了 SiO2和PPw的粘結(jié)力，提高了界面相容性，從而有效地改善納米復(fù)合材料的性能。
　　 最后采用 SiO2溶膠路線成功制備了 PP/乙丙橡膠(EPR)-g-MAH/SiO2-g-KH560納米復(fù)合材料和PP/PPw-g-KH570(γ-甲基

5、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷)/SiO2納米復(fù)合材料。為此，首先研究了正硅酸乙酯(TEOS)-甲酸的二元非水 Sol-gel反應(yīng)，借助表觀現(xiàn)象目測、UV吸光度法、電導(dǎo)率法及旋轉(zhuǎn)粘度法簡便地考察了非水 Sol-gel反應(yīng)的前期動力學(xué)過程，并研究了非水Sol-gel反應(yīng)的影響因素。隨后考察了這兩種復(fù)合材料的制備工藝，并采用FTIR、DSC、SEM、TGA、力學(xué)性能等測試手段對復(fù)合材料進行了表征。結(jié)果表明，納米復(fù)合材料中SiO2與PP間由于有機中