【博士】聚丙烯复合材料的反应性增容及界面设计

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内容简介

　　【博士】聚丙烯复合材料的反应性增容及界面设计　　授予学位：博士　　学位授予单位：中山大学　　学位年度：2008　　 利用熔融共混制备聚丙烯(PP)／纳米无机粒子复合材料过程中，添加相容剂提高纳米粒子与PP的相容性已被证明是减少纳米粒子团聚现象比较有效的方法。特别是反应性增容剂的加入，它在熔融共混过程中可以与纳米粒子发生化学反应，就地形成嵌段或接枝共聚物，在增加纳米粒子与PP相容性的同时，也增加了纳米粒子与PP基体的化学联接，可以使复合材料获得比单纯添加物理相容剂更好的综合性能。　　 为此，本工作提出利用反应性增容技术促进纳米Si02粒子在基体PP中均匀分散和提高纳米Si02与PP的界面粘接的方法。首先采用接枝改性的方法在纳米Si02粒子表面引入反应性官能团，然后将接枝改性纳米粒子、反应性增容剂及PP熔融共混制备复合材料。改性纳米Si02粒子与反应性增容剂在熔融共混过程中发生化学反应，一方面有助于打散纳米粒子团聚体、促进纳米粒子在基体PP中分散，另一方面在纳米Si02与PP基体间建立化学键合。　　 本工作详细研究了单体浓度、引发剂浓度、反应时间、反应溶剂及投料方式等因素对接枝聚合的影响，利用多种手段对接枝改性纳米粒子进行了表征，并通过FTIR、TG证明了复合材料中的反应性增容效应，系统研究了反应性增容对复合材料性能的影响。同时，针对单纯用纳米Si02对PP韧性提高有限的研究结果，利用聚氨酯(PU)在熔融温度时的高反应性和反应性增容技术制备了纳米Si02／PU／PP三元复合材料。通过对复合材料的相态结构、力学性能、结晶行为等的研究，阐明了弹性体、纳米粒子在反应性增容作用下协同增韧PP的机理。此外，还通过离子交换反应合成Tsi02纳米盐粒子，试图利用粒子表面离聚物的性质以促进粒子分散和加强界面结合，并对si02纳米盐／PP复合材料的结构与性能进行了探讨。　　

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