納米SiO2表面包覆處理及其與PET的復(fù)合研究.pdf

1、通過添加無機(jī)納米粉體材料對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)進(jìn)行改性是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，但是由于無機(jī)納米粒子之間有著強(qiáng)烈的團(tuán)聚傾向，與有機(jī)聚合物親和性差，難以獲得理想的復(fù)合材料。本論文的研究內(nèi)容就是緊緊跟蹤國內(nèi)外的研究前沿，并充分考慮到研究結(jié)果的成本及實(shí)用性，采用化學(xué)表面包覆的方法對(duì)納米SiO2進(jìn)行預(yù)處理，解決納米SiO2在PET基體中的團(tuán)聚問題，使SiO2均勻分散于聚酯中，制備出性能優(yōu)良的納米改性聚酯材料。在此基礎(chǔ)上，本論文還采用雙向拉伸

2、工藝，研究了該種納米改性聚酯的加工成膜性能，并進(jìn)行了相關(guān)性能檢測，為最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　本論文首先將用偶聯(lián)劑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)處理過的納米SiO2，加入甲基丙烯酸甲酯的無皂乳液聚合體系中，在其表面再包覆一層聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，形成以烷基化納米SiO2為核,以PMMA為殼層的核殼結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)研究了納米SiO2用量、MMA單體用量及加入方式、引發(fā)劑用量、聚合反應(yīng)溫度等因素對(duì)無皂乳液聚合

3、反應(yīng)的影響,通過FT-IR表征了產(chǎn)物,證明偶聯(lián)劑中的雙鍵參加了自由基反應(yīng)使PMMA大分子接枝在SiO2表面，并分析了聚合機(jī)理。在此基礎(chǔ)上采用苯乙烯單體做了對(duì)比，采用乳液聚合路線合成出SiO2-PS復(fù)合粒子。
　　分別采用雙螺桿擠出熔融共混和原位聚合的方法將研制的包覆改性納米SiO2加入到聚酯樹脂中，制備納米改性聚酯復(fù)合材料。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在采用原位聚合改性時(shí)，反應(yīng)溫度下SiO2表面包覆的有機(jī)物分解嚴(yán)重，原位聚合方法不適合本論文選用

4、的有機(jī)包覆體系；在熔融共混改性時(shí)，SiO2-PS粒子由于耐熱性較差難以通過熔融共混法制備高含量的PET復(fù)合材料；SiO2-PMMA粒子可以通過熔融共混法制備出分散性良好的PET復(fù)合材料。
　　采用透射電鏡對(duì)熔融共混法制備的納米PET進(jìn)行表征，結(jié)果顯示PMMA包覆處理后的SiO2分散性能有所提高，但沒有達(dá)到納米級(jí)分散，SiO2-PMMA粒子在PET基體中呈圓球型，大部分粒徑分布在100nm～200nm間，采用擠出熔融共混難以破碎Si