納米二氧化硅復(fù)合核-殼共聚物的制備及其與聚氯乙烯共混改性的應(yīng)用研究.pdf

1、本論文重點(diǎn)在于系統(tǒng)研究了兩種硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米SiO2的表面修飾，并且分別以未修飾的納米SiO2，修飾后的納米SiO2為核，成功地合成一系列納米SiO2/ACR復(fù)合材料，并與聚氯乙烯共混后，對(duì)聚氯乙烯的抗沖擊性能有不同程度的提高。 采用硅烷偶聯(lián)劑γ-(甲基丙烯酰)丙基三甲氧基硅烷(MPS)和氨丙基三乙氧基硅烷(APS)處理納米SiO2，并用FTIR、ζ-電勢(shì)、TG、TEM對(duì)納米SiO2的修飾效果進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：納米SiO2的

2、接枝包覆率隨偶聯(lián)劑MPS加入量的增加而增加；當(dāng)pH值為4，MPS/SiO2為50wt％，時(shí)間為90min時(shí)，納米SiO2表面MPS的接枝包覆率達(dá)到35.7％；此時(shí)納米SiO2粒子在乙醇中分散均勻。 分別以未修飾的SiO2、MPS-SiO2和APS-SiO2為核，丙烯酸酯為共聚單體，采用種子乳液聚合技術(shù)制備了具有核-殼結(jié)構(gòu)的SiO2/ACR復(fù)合乳膠粒子。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了最佳原料配比和工藝條件，研究了影響乳液聚合及乳膠粒結(jié)構(gòu)的

3、因素，結(jié)果表明，當(dāng)以未修飾的SiO2、APS-SiO2為核，合成的乳膠粒結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)非正常核-殼結(jié)構(gòu)，放置穩(wěn)定性差，有凝膠現(xiàn)象；當(dāng)MPS-SiO2為核時(shí)，復(fù)合膠乳T(mén)EM照片顯示，粒子呈現(xiàn)規(guī)整的核-殼結(jié)構(gòu)，放置穩(wěn)定性好；破乳烘干后，復(fù)合乳膠粒子在PVC基體中的分散效果優(yōu)于未修飾的SiO和APS-SiO2為核的復(fù)合乳膠粒子。納米粒子表面性質(zhì)、復(fù)合乳膠粒子的尺寸及其分布、納米SiO2-聚合物之間的粘接狀態(tài)對(duì)共混物的力學(xué)性能有重要影響，當(dāng)BA/MM

4、A=60/40，SiO2/monomer=20/100，100份PVC中加入6份MPS-SiO2/ACR時(shí)，沖擊強(qiáng)度提高3倍，而且拉伸強(qiáng)度僅下降4％；同純PVC的流動(dòng)性相比，核殼乳膠粒子的加入，使復(fù)合樹(shù)脂的流動(dòng)性能得到改善。 采用離心分離方法將乳液中的MPS-SiO2(L)/ACR復(fù)合乳膠粒子與自成核的ACR膠乳粒子進(jìn)行分離，并用FTIR、TGA表征了分離產(chǎn)物，定量計(jì)算了納米粒子表面的接枝效率，這對(duì)于直接采用修飾后納米粒子與一定