聚合物-聚合物納米復合材料的結(jié)構(gòu)表征及其流變行為.pdf

1、本文首先通過種子乳液聚合制備了三種具有不同界面結(jié)構(gòu)的納米復合粒子：高交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA(HC))/聚苯乙烯(PS)、高交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA(HC))/低交聯(lián)聚丙烯酸丁酯(PBA(LC))/聚苯乙烯(PS)、高交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA(HC))/聚(甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯)．(P(MMA-St)/聚苯乙烯(PS)，這三種復合粒子具有相同尺寸的PMMA(HC)納米核粒子、及足夠厚的可以形成連續(xù)相的線性PS殼層。然

2、后分別將這三種納米復合粒子直接模壓或經(jīng)雙螺桿擠出后制成相應的塊體復合材料(其中PMMA(HC)納米粒子為分散相，殼層PS形成連續(xù)相)。我們進一步研究了這些塊體復合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)，探討了溫度和剪切場對納米相穩(wěn)定分散性的影響。并初步探索了有機納米粒子對聚合物流變行為的影響。 研究中，我們利用動態(tài)光散射儀和透射電鏡對種子乳液聚合過程中納米復合粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)進行了分析表征，并通過柱色譜和薄層色譜分離，以及GPC、紅外和核磁等方法對復合粒

3、子的化學結(jié)構(gòu)進行了分析。 同時通過超薄切片制樣，透射電鏡觀測研究了塊體復合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，盡管PMMA和PS界面張力較大，相容性差，PMMA(HC)/PS納米復合粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)為雪人狀，但是PMMA(HC)納米粒子表面仍有部分PS接枝物存在，這使得PMMA(HC)納米粒子在由該復合粒子制備的塊體復合材料中仍具有較穩(wěn)定的分散性。 在PMMA(HC)/PBA(LC)/PS納米復合粒子中，由于PMMA(HC)納米粒子

4、表面低交聯(lián)度PBA(LC)的存在，表面接枝的PS量更多，復合粒子的最終形態(tài)為核殼結(jié)構(gòu)，PMMA(HC)納米粒子在塊體復合材料中的分散更穩(wěn)定。界面層梯度共聚物P(MMA-St)的存在有效地減小了PMMA(HC)和PS之間的界面張力，使得PMMA(HC)/P(MMA-St)/PS納米復合粒子具有完美的核殼結(jié)構(gòu)，但是在該體系塊體復合材料中’PMMA(HC)納米粒子的分散卻最不穩(wěn)定，在長時間靜態(tài)熔融狀態(tài)或低剪切場中都會發(fā)生明顯團聚。 這