【博士】聚丙烯復(fù)合材料的反應(yīng)性增容及界面設(shè)計(jì)

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　　【博士】聚丙烯復(fù)合材料的反應(yīng)性增容及界面設(shè)計(jì)　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：中山大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　利用熔融共混制備聚丙烯(PP)／納米無機(jī)粒子復(fù)合材料過程中，添加相容劑提高納米粒子與PP的相容性已被證明是減少納米粒子團(tuán)聚現(xiàn)象比較有效的方法。特別是反應(yīng)性增容劑的加入，它在熔融共混過程中可以與納米粒子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就地形成嵌段或接枝共聚物，在增加納米粒子與PP相容性的同時(shí)，也增加了納米粒子與PP基體的化學(xué)聯(lián)接，可以使復(fù)合材料獲得比單純添加物理相容劑更好的綜合性能。　　為此，本工作提出利用反應(yīng)性增容技術(shù)促進(jìn)納米Si02粒子在基體PP中均勻分散和提高納米Si02與PP的界面粘接的方法。首先采用接枝改性的方法在納米Si02粒子表面引入反應(yīng)性官能團(tuán)，然后將接枝改性納米粒子、反應(yīng)性增容劑及PP熔融共混制備復(fù)合材料。改性納米Si02粒子與反應(yīng)性增容劑在熔融共混過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，一方面有助于打散納米粒子團(tuán)聚體、促進(jìn)納米粒子在基體PP中分散，另一方面在納米Si02與PP基體間建立化學(xué)鍵合?！　? 本工作詳細(xì)研究了單體濃度、引發(fā)劑濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溶劑及投料方式等因素對接枝聚合的影響，利用多種手段對接枝改性納米粒子進(jìn)行了表征，并通過FTIR、TG證明了復(fù)合材料中的反應(yīng)性增容效應(yīng)，系統(tǒng)研究了反應(yīng)性增容對復(fù)合材料性能的影響。同時(shí)，針對單純用納米Si02對PP韌性提高有限的研究結(jié)果，利用聚氨酯(PU)在熔融溫度時(shí)的高反應(yīng)性和反應(yīng)性增容技術(shù)制備了納米Si02／PU／PP三元復(fù)合材料。通過對復(fù)合材料的相態(tài)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、結(jié)晶行為等的研究，闡明了彈性體、納米粒子在反應(yīng)性增容作用下協(xié)同增韌PP的機(jī)理。此外，還通過離子交換反應(yīng)合成Tsi02納米鹽粒子，試圖利用粒子表面離聚物的性質(zhì)以促進(jìn)粒子分散和加強(qiáng)界面結(jié)合，并對si02納米鹽／PP復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了探討。　　

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