田满红[1]2003年在《聚氯乙烯/无机纳米粒子复合材料的力化学增强增韧研究》文中提出本文通过对无机纳米粒子的表面进行力化学改性，利用熔融共混的方法制备了聚氯乙烯／无机纳米粒子复合材料。研究了纳米CaCO_3、纳米SiO_2填充聚氯乙烯复合材料中纳米粒子的处理方式、处理时间、无机纳米粒子含量和粒径对纳米粒子在基体树脂中的分散形态和界面相互作用的影响及其对复合体系的形态结构、力学性能、热性能、阻燃性能以及流变性能的影响；并对纳米粒子在复合材料中的增韧增强机理进行了初步探索。 SEM、TEM、Molau测试和力学性能测试表明：未处理纳米粒子分子间相互作用力大，易团聚成较大的颗粒，在基体中的分散效果不好，界面粘结强度低，不能有效地对聚氯乙烯树脂进行增强增韧。偶联剂处理虽能对复合体系的界面粘结强度有所改善，对体系有一定的增强作用，但不能有效地解决无机纳米粒子的聚集问题。聚氯乙烯基体树脂与纳米粒子共振磨时，PVC大分子链断裂产生的大分子自由基与表面活化的无机纳米粒子之间产生化学键合和物理吸附，有效地实现了无机纳米粒子在聚氯乙烯树脂中的良好分散，界面粘结强度增强，使复合体系取得较好的增强增韧效果。 振磨处理时间对复合体系的综合力学性能有较大的影响，纳米SiO_2共混体系的振磨处理时间为6小时，纳米CaCO_3的振磨处理时间为4小时，此时PVC／SiO_2和PVC／CaCO_3纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和抗冲击强度达到极大值。与纯PVC相比，振磨处理的纳米SiO_2和纳米CaCO_3的添加量为3phr和8phr时，复合体系的冲击强度分别提高181％和235％，拉伸强度也有提高。纳米SiO_2对复合体系的增强效果好于纳米CaCO_3，而增韧效果略小于纳米CaCO_3。 拉伸试样和冲击断面扫描电镜照片显示：未经力化学处理填充复合体系中，纳米粒子以较大的聚集体存在，在应力作用下以界面脱粘为主要增韧途径；而 摘要振磨处理体系中纳米粒子分散均匀，粒径较小，振磨过程中产生的物理吸附与化学键合形成较强的界面粘结，在应力作用下，产生界面脱粘与诱导剪切带和银纹产生，纳米粒子外层的大分子产生大的塑性变形，吸收大量的能量;同时，界面层体积分数增加，界面层能有效地传递应力，复合体系的强度和韧性得到提高。 与未处理和经偶联剂处理的纳米粒子填充PVC体系相比，经力化学处理的纳米粒子填充PVC体系的储能模量、损耗模量、弯曲模量、弯曲强度、极限氧指数、玻璃化温度和热稳定均得到明显改善。经振磨处理的纳米CaC仇替代弹性体增韧剂CPE制得的PVC异型材的拉伸强度提高了gMPa，模量提高，尺寸稳定性得到改善。为高强度高韧性PVC化学建材专用料的开发提供了理论依据。
熊英[2]2005年在《力化学方法制备“硬核—软壳”结构粒子及其对聚氯乙烯复合体系性能的影响》文中研究指明本文利用力化学方法制备了以无机纳米粒子(nano-CaCO_3、nano-SiO_2)为核、弹性体为壳的“硬核—软壳”结构粒子,并通过对无机纳米粒子表面进行力化学改性,得到含有不同核壳界面层的核壳结构粒子。研究了弹性体与刚性粒子间的界面相互作用(表面改性剂的种类与含量)、制备“核—壳”结构粒子的工艺参数(振磨时间、壳层弹性体与核层刚性粒子的配比)等对核壳粒子形态结构和性能的影响以及对PVC/核壳粒子复合体系力学性能的影响;研究了刚性粒子与基体树脂之间的界面特性对PVC/核壳粒子复合体系动态力学性能、流变行为、稳定性的影响,计算得到了不同界面的界面相互作用参数值。 采用XPS、TGA、FT-IR等分析测试手段证明了无机刚性粒子(如纳米碳酸钙、二氧化硅)经力化学作用后表面含有丙烯酸酯类单体或其聚合物,并由亲水性、润湿性、接触角测试证实刚性粒子表面已由亲水疏油性变为亲油疏水性,证明力化学方法能实现对无机刚性粒子的表面改性。电子能谱表面元素分析、溶解实验完全包覆率的测定以及颗粒形态的透射电镜观察,证实了通过对无机纳米粒子和弹性体进行力化学处理能够得到以无机刚性粒子为核—弹性体为壳的“硬核—软壳”结构粒子。 研究结果表明:“硬核—软壳”结构粒子的形成对提高复合材料的力学性能有利;但若未对无机纳米粒子表面进行改性,“核—壳”结构粒子的形成并不能提高复合材料的抗冲击性能,只能改善其拉伸性能;用丙烯酸酯类单体对刚性粒子进行表面处理后再用弹性体ACR包覆得到的“核—壳”结构粒子同时具备增强增韧的作用,有利于制备高强高韧的聚氯乙烯复合材料。 刚性粒子表面改性剂的用量和种类、振磨时间、弹性体与刚性粒子的配比等对PVC/核壳粒子复合材料的性能均有很大影响。表面改性剂的用量有一最佳值,该值并不能用单分子层理论进行估算。对提高复合体系力学性能而言,甲基丙烯酸甲酯作为表面改性剂优于丙烯酸丁酯。随着振磨时间的延长,
田满红, 郭少云[3]2003年在《纳米CaCO_3填充PVC复合材料的力化学增强增韧研究》文中研究指明利用振动球磨机对纳米CaCO3进行表面改性,将改性的纳米CaCO3加入PVC中制备PVC/CaCO3复合材料,并对其力学性能进行了研究。结果表明:通过力化学改性CaCO3后,可使其在PVC基体中的分散性和界面相互作用增强,导致其冲击强度、断裂伸长率、拉伸模量大幅增加,而拉伸强度保持不变甚至略有增加。
权英[4]2002年在《有机高分子—无机纳米复合粒子改性高分子材料的力学性能—相态与群子标度之间关系的研究》文中指出在充满生机的21世纪，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域，纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。 纳米技术是80年代末诞生并正在蓬勃发展的一种高新技术，主要是研究由尺寸在1～100nm之间的物质组成的体系。当粒子尺寸进入纳米量级时，其本身就具有一些常规粒子所没有的奇特的效应，如小尺寸效应、表面效应等，因而展现出许多特有的性质，成为探索和制备高性能和多功能复合材料的重要途径。随着纳米科技的发展，纳米复合材料正在崭露头角。 纳米复合材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度达到纳米级的材料。无机纳米粒子一有机高分子材料的复合体系是目前研究最多的体系，也是最有应用潜力的体系。无机纳米粒子一有机高分子材料的复合体系是集无机、有机和纳米材料的特点于一身，因此具有许多优良的性能。同时，可以通过两相的优化组合来剪裁其物理性能，合成出不同用途的复合材料。 纳米粒子粒径小，表面能大，且粒子表面的原子价健处于不饱和北京化工大学博士学位论文状态，表面原子有极大的物理与化学活性，因此纳米粒子非常易于团聚和吸附，而使得其拥有的性能难以充分发挥，从而失去应有的对高分子材料的改性作用。另外，纳米粒子往往是亲水疏油的，呈强极性，在有机介质中难以均匀分散。因此，纳米材料的应用功效主要取决于纳米粉体材料的表面分子设计(即与基体材料的相容性问题)及其在基体材料中的分散度，也就是如何将纳米粒子以纳米尺度分散于高分子基体中。 因此，要制备有纳米无机粒子改性的功能材料，首先需要对纳米无机粒子进行表面处理和改性，其应用开发的难度也在于此。本文采用原位聚合法较好地解决了这一问题。 碳酸钙因具有材料来源易得、价格较低、毒性低、污染小、白度较高、填充量大及混炼加工性能好等特点而成为塑料工业中应用最广泛的无机填料之一。日本早在四、五十年代就率先将纳米级碳酸钙投入工业化生产。随着高新材料的开发和应用，纳米级碳酸钙有着很大的应用价值。 本文采用超重力场法制备的纳米级碳酸钙新鲜浆液，经透射电子显微镜(TEM)测试，碳酸钙粒子尺寸在20一60纳米之间。 本文研究了在纳米碳酸钙原生粒子存在下，进行的丙烯酸酷类的原位乳液聚合实验。通过实验，制备出以纳米碳酸钙为核、丙烯酸酷类为壳的核一壳型复合材料(纳米复合ACR)。通过X射线光电子能谱(ESCA)、热失重分析(TGA)、动态扫描量热分析(DSC)、透射电子显微镜(TEM)等手段，证实在纳米碳酸钙原生粒子存在下，可以进行丙烯酸酷类的原位乳液聚合，乳液聚合顺利，纳米碳酸钙表面被丙烯酸酷类聚合物所包覆，使纳米碳酸钙粒子间的团聚不易发生，同时由于丙烯酸酷类聚合物与PVC、ABS、AS等极性聚合物具有较好的相容性，从而使纳米碳酸钙在聚合物基体中能达到纳米状态分散，从而发挥纳米效应。北京化工大学博士学位论文 本文同时研究了纳米复合ACR对PVC、ABS、AS体系的改性效果，以及纳米粒子与CPE对RPVC的协同改性效果。实验结果表明，采用自制的纳米复合ACR对这些体系进行改性，具有增强增韧效果，特别是纳米复合ACR与CPE对RPVC的复合改性体系中，其增强增韧效果更为显着。实验结果表明，纳米复合ACR与CPE产生了协同作用。通过扫描电镜显示，在此复合改性体系中，冲击断面结构出现了拉丝及网化结构，正是由于这种拉丝一网化的超大变形，吸收了大量的冲击能量，使得复合材料的冲击韧性得以大幅度提高，同样的研究结果在前人的工作中尚未见到报道。 本文在对一系列增韧、增强RPVC体系研究的基础上，首次运用第四统计力学一JRG群子统计理论对聚合物改性材料的破坏行为进行了分析。以群子模型为基础，通过大量的实验数据，得到了力学性能与群子参数Rl、RZ、inRI、hiRI·R:之间的关系。群子理论能较好地拟合改性体系的粒度积分分布。群子标度InR，·R:与低温缺口冲击强度、拉伸强度及InRI与弯曲强度均具有较好的线性相关性。通过以上实验结果验证了群子理论的合理性。
王美英[5]2005年在《纳米二氧化硅复合核—壳共聚物的制备及其与聚氯乙烯共混改性的应用研究》文中研究指明本论文重点在于系统研究了两种硅烷偶联剂对纳米SiO_2的表面修饰,并且分别以未修饰的纳米SiO_2,修饰后的纳米SiO_2为核,成功地合成一系列纳米SiO_2/ACR复合材料,并与聚氯乙烯共混后,对聚氯乙烯的抗冲击性能有不同程度的提高。 采用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰)丙基叁甲氧基硅烷(MPS)和氨丙基叁乙氧基硅烷(APS)处理纳米SiO_2,并用FTIR、ζ-电势、TG、TEM对纳米SiO_2的修饰效果进行了表征。结果表明:纳米SiO_2的接枝包覆率随偶联剂MPS加入量的增加而增加;当pH值为4,MPS/SiO_2为50wt%,时间为90min时,纳米SiO_2表面MPS的接枝包覆率达到35.7%;此时纳米SiO_2粒子在乙醇中分散均匀。 分别以未修饰的SiO_2、MPS-SiO_2和APS-SiO_2为核,丙烯酸酯为共聚单体,采用种子乳液聚合技术制备了具有核.壳结构的SiO_2/ACR复合乳胶粒子。在实验的基础上,确定了最佳原料配比和工艺条件,研究了影响乳液聚合及乳胶粒结构的因素,结果表明,当以未修饰的SiO_2、APS-SiO_2为核,合成的乳胶粒结构呈现非正常核-壳结构,放置稳定性差,有凝胶现象;当MPS-SiO_2为核时,复合胶乳TEM照片显示,粒子呈现规整的核-壳结构,放置稳定性好;破乳烘干后,复合乳胶粒子在PVC基体中的分散效果优于未修饰的SiO和APS-SiO_2为核的复合乳胶粒子。纳米粒子表面性质、复合乳胶粒子的尺寸及其分布、纳米SiO_2-聚合物之间的粘接状态对共混物的力学性能有重要影响,当BA/MMA=60/40,SiO_2/monomer=20/100,100份PVC中加入6份MPS-SiO_2/ACR时,冲击强度提高3倍,而且拉伸强度仅下降4%;同纯PVC的流动性相比,核壳乳胶粒子的加入,使复合树脂的流动性能得到改善。 采用离心分离方法将乳液中的MPS-SiO_2(L)/ACR复合乳胶粒子与自成核的ACR胶乳粒子进行分离,并用FTIR、TGA表征了分离产物,定量计算了纳米粒子表面的接枝效率,这对于直接采用修饰后纳米粒子与一定比例ACR混合,提高PVC冲击强度的同时,降低成本、简化工艺流程,提出了新的思路,此项研究未见文献报道;共混物的力学性能研究表明,以大粒径的纳米SiO_2为核制备的乳胶粒子对PVC的增强效果比小粒径的更为明显;而冲击强度的改善效果较差。
张周达[6]2012年在《纳米碳酸钙填充型粉末橡胶复合粒子增韧聚氯乙烯》文中进行了进一步梳理聚氯乙烯增韧改性,在提高PVC冲击强度的同时,不损失其原有的拉伸强度和弯曲模量,一直是PVC增韧改性的方向。本文合成了不含任何添加剂的纳米碳酸钙-橡胶复合粒子,研究了复合粒子的干燥性能和成粉机理。用开炼-模压法将复合粒子和PVC制成叁元复合材料,研究不同纳米CaCO3/丁苯胶乳(SBR)配比、不同复合粒子含量以及含不同胶乳的复合粒子对复合材料的力学性能的影响规律,并探讨了复合粒子的增韧方式,对工业化开发增韧PVC用无机刚性粒子-橡胶复合粒子具有重要的理论意义和现实价值。以纳米CaCO3浆料和SBR为原料合成了纳米CaCO3填充型粉末丁苯橡胶(P(CaCO3/SBR))复合粒子。研究表明, P(CaCO3/SBR)是热敏性物料,在干燥过程中易发生黏结。P(CaCO3/SBR)中两组分的含量对粒子干燥物性影响较大,当P(CaCO3/SBR)中纳米CaCO3含量小于80%时,需要采用动态干燥方式(如喷雾干燥)才能获得干燥粉料；而当纳米CaCO3含量大于80%时,可以不考虑P(CaCO3/SBR)在干燥过程中的黏结现象而采用高效组合干燥方式干燥物料。P(CaCO3/SBR)的成粉原理主要是纳米CaCO3表面的Ca2+和胶乳粒子表面阴离子乳化剂产生的COO-发生键合作用,胶乳粒子聚集到纳米CaCO3表面破乳形成颗粒产物。选择纳米CaCO3和SBR的重量比大于或等于1：1的粉末化体系,可以获得纯净的P(SBR/CaCO3)产物。研究PVC/P(SBR/CaCO3)叁元复合材料的力学性能表明,P(CaCO3/SBR)中两组分对PVC具有协同增韧作用。同时,随着复合粒子含量或者纳米CaCO3/SBR配比的增加,复合材料的冲击强度呈现先增后减的单峰型变化规律。当P(CaCO3/SBR)与PVC的质量比为15：100,且纳米CaCO3和SBR的配比为7：3时,复合材料的综合力学性能最好,缺口冲击强度达最大值20.9kJ/m2。改变复合粒子中橡胶组分的种类,固定纳米CaCO3和橡胶的配比为7：3,制得与PVC相容性更好的纳米CaCO3填充型粉末羧基改性丁苯橡胶(P(CaCO3/X-SBR))和丁腈橡胶(P(CaCO3/NBR))复合粒子。与P(CaCO3/SBR)改性规律不同,P(CaCO3/X-SBR)和P(CaCO3/NBR)能够实现对PVC的增强增韧,并且相容性更好的P(CaCO3/NBR)改性效果更加显着,当其含量为15%时,PVC/P(NBR/CaCO3)复合材料的缺口冲击强度达最大值43.4 kJ/m2,同时拉伸强度和弯曲模量比纯PVC分别提高了17.4%和25.2%。叁种复合材料的TEM观察结果显示,复合粒子在PVC基体中分散均匀,且以两种形式存在,即裸露的纳米CaCO3粒子和橡胶包裹纳米级尺寸纳米CaCO3的“包裹态”粒子。结合SEM断面形貌分析表明,叁种复合粒子的增韧方式存在差异,复合粒子中的橡胶组分与PVC的相容性是主要决定因素。
张丽珍[7]2007年在《纳米碳酸钙/P（BA-co-MMA）核壳粒子的制备及其增韧改性PVC的研究》文中研究指明无机纳米碳酸钙粒子增韧聚合物是具有广泛应用前景的研究领域之一。本论文通过优化界面设计，从提高无机纳米粒子在基体中的分散性及其与基体的相容性两个角度出发，以改善无机粒子与聚合物基体的界面粘结为目的，寻找适合的纳米CaCO_3表面改性方法，制备出以CaCO_3为核，PBA为内壳、PMMA为外壳的核-壳复合粒子，并将其应用于PVC树脂的填充改性上，研究其增韧改性效果。本论文第2章及第3章分别采用了乳液聚合及沉淀聚合的方法，在经预处理的纳米CaCO_3表面包覆上聚合物P(BA-co-MMA)，采用接触角测定方法，研究了两种方法改性前后纳米CaCO_3的表面性质及其与PVC的界面张力，并分析了聚合条件对反应过程及复合粒子结构的影响，利用正交试验初探改性粒子在PVC中的应用以选择合适的聚合改性方法及单体用量。在此基础上，第4章系统研究了PVC／改性纳米CaCO_3及PVC／CPE／改性纳米CaCO_3两种复合材料的综合力学性能、热性能及流变性能。研究结果表明，未改性纳米CaCO_3易团聚，在PVC基体中分散不好，界面粘结强度低，难以达到理想的增韧效果；经聚合物包覆改性纳米CaCO_3在10 phr添加量时可使复合体系的冲击强度提高1.53倍，而保持拉伸强度基本不变。此外，当PVC／CPE／纳米CaCO_3=100／8／10时，改性CaCO_3与CPE表现出良好的协同增韧效应，此时复合体系的冲击强度可达15.24 kJ／m~2，达到纯PVC基体树脂的3.98倍。加入改性纳米CaCO~3后，PVC复合材料的耐热性得到改善，维卡软化温度可提高1.9～2.4℃，且在低添加量下还能缩短体系的塑化时间，改善加工流变性能。ESEM观察显示：表面经P(BA-co-MMA)聚合物包覆的纳米CaCO~3填充PVC复合材料冲击断面出现滑移和褶皱，呈现韧性断裂特征，PVC／CPE／CaCO~3复合材料冲击断面则有更明显的网状拉丝结构。
陈德良[8]2002年在《无机组合粒子增强增韧聚合物的协同效应》文中进行了进一步梳理聚合物具有密度小、加工成型性好、功能化复合容易、原材料丰富、价格便宜等优点，广泛应用于包装、农业、建筑、汽车、电子电气等行业。但聚合物长链式分子结构决定了其强度、硬度较低，低温韧性较差，限制了聚合物材料在结构材料领域中的拓展应用，因此，必须对偏脆性聚合物材料进行增强增韧改性处理。已有的聚丙烯(PP)增韧改性方法有共聚、接枝、交联等化学方法，以及弹性体共混、刚性有机粒子填充、单种刚性无机粒子填充、纤维增强、纯纳米粒子增强增韧等物理方法，但存在材料综合性能差、制备工艺复杂或材料成本偏高等综合问题。论文以汽车用PP材料的增强增韧为研究目标，提出以无机粒子组合增强增韧聚合物材料的新思路，以期用简单的复合工艺、廉价的增强相材料，利用不同粒子间的协同效应提高聚合物复合材料的综合性能。论文通过对针状硅灰石(W)、层片状滑石(T)、条柱状重晶石(B)、颗粒状石英(Q)和重质碳酸钙(C)以及纳米级氧化铝(N)等不同粒子的合理组合、超细加工、表面改性处理，制得PP填充用无机组合粒子(CIP)；CIP与PP经混合、挤出、注射成型等工序制备材料性能检测标准试样并按国标进行检测，系统研究了组合粒子用量、组合粒子种类、粒子组成、组合粒子细度以及纳米粒子用量对填充体系性能的影响规律。结果表明，硅灰石／滑石(WT)、硅灰石／滑石／重晶石(WTB)、硅灰石／滑石／纳米氧化铝(WTN)的组合能显着提高PP材料的综合性能：WT(2：3)／PP(35／65)比纯PP材料的弯曲模量、IZOD缺口冲击强度、热变形温度分别提高了59.9％、61.1％、46.8％，比W／PP(35／65)分别提高了30.8％、24.5％、15.9％，比T／PP(35／65)分别提高了22.2％、21.6％、9.3％；WTB(1：1：1)／PP(35／65)比纯PP材料的弯曲模量、IZOD缺口冲击强度、热变形温度分别提高了68.7％、51.6％、45.9％，并且复合材料的拉伸强度与弯曲强度接近于PP基体树脂；[WT(1：1)N／(100／8)]／PP(35／65)与PP基体树脂相比，拉伸强度提高了88.3％、弯曲强度提高了123.3％、弯曲模量提高了103.4％、IZOD缺口冲击强度提高了375.6％、热变形温度由109℃提高到159℃。CIP增韧PP材料的综合性能达到并超过了目前汽车行业应用要求。从复合材料界面相结构、拉伸断口形貌、熔体流变性能以及材料热焓等方面分析了CIP增强增韧聚合物的机理，提出了纳米粒子／CIP／聚合物复合材料增强增韧的“叁维基体网络”模型，较好解释了实验现象。另外，以材料体积计价，估算了材料成本(p)，引进“加权性能(WP)”概念，从“材料成本／加权性能”比(p／WP)的角度分析了CIP／PP复合材料的经济效益。结果表明，WT／PP、WTB／PP、WTN／PP材料的p／WP比单种粒子／PP材料和纯PP材料大大降低，纳米粒子的加入提高了复合材料的绝对成本，但材料性能提高得更快，因而使WTN／PP材料比WT／PP和WTB／PP的p／WP更低。
李佳[9]2011年在《聚氯乙烯/纳米二氧化硅复合材料的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理本文使用两种不同乙氧基含量的硅烷偶联剂,γ-氨丙基叁乙氧基硅烷(APTES)和Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(APMDES),对纳米二氧化硅进行表面修饰,并在修饰后二氧化硅表面成功接枝聚氯乙烯分子链。分别将修饰前后的纳米二氧化硅与聚氯乙烯树脂熔融共混制备PVC/纳米二氧化硅复合材料(PVC/SiO2、PVC/SiO2-APTES、PVC/SiO2-APMDES、PVC/SiO2-APTES-PVC、PVC/SiO2-APMDES-PVC)。通过材料的热重分析和维卡软化温度测定,复合材料的热稳定性较未改性PVC树脂有所提高。力学性能测试和拉伸断面形貌表征表明：PVC/SiO2复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都比未改性PVC有提高；PVC/SiO2-APTES和]PVC/SiO2-APMDES复合材料的拉伸强度较未改性PVC有所提高,但断裂伸长率降低；PVC/SiO2-APTES-PVC、PVC/SiO2-APMDES-PVC复合材料的力学性能没有明显变化。将SiO2-APTES在酸性条件下与钠基蒙脱土(Na+-MMT)进行离子交换反应,制备Si02-APTES-MMT。将Na+-MMT与SiO2-APTES按不同质量比(NHB)制备的SiO2-APTES-MMT与聚氯乙烯树脂熔融共混制备PVC/SiO2-APTES-MMT复合材料。热重分析和维卡软化温度测定表明,复合材料的热稳定性相对未改性PVC树脂没有提高。力学性能测试和拉伸断面形貌表征表明,当Na+-MMT与SiO2-APTES的NHB为1/3时,PVC/SiO2-APTES-MMT复合材料的拉伸强度最大,断裂伸长率最小。
任济民[10]2011年在《增韧改性聚氯乙烯树脂的制备与表征》文中研究表明针对硬质聚氯乙烯(PVC)抗冲强度小且对缺口敏感等缺陷,论文开展单一有机橡胶粒子和有机/无机粒子复合增韧PVC的研究。通过多步种子乳液聚合制备了以交联聚丙烯酸丁酯为核、聚甲基丙烯酸甲酯(或PVC)为壳的丙烯酸酯聚合物(ACR)乳胶,分别在ACR乳胶粒子或ACR/纳米水滑石粒子存在下,通过氯乙烯(VC)悬浮接枝共聚制备了ACR-g-VC和ACR-g-PVC/纳米水滑石复合树脂,对改性PVC树脂的颗粒特性和加工塑化性能,改性PVC的相态结构、力学和热性能等进行了深入研究。为了制备颗粒特性良好的ACR-g-VC树脂,首先考察了ACR乳胶加入量、分散体系组成和用量、搅拌转速等对ACR-g-VC树脂粒径分布、颗粒形貌、孔隙率及孔径分布的影响。发现ACR乳胶的加入对悬浮聚合体系的液-液分散、聚合稳定性和共聚树脂颗粒特性有较大影响,必须相应增加分散剂用量才能合成颗粒特性良好的共聚树脂；采用醇解度较高的聚乙烯醇(PVA)与改性纤维素分散剂复合有利于提高聚合稳定性和树脂的颗粒规整性；采用PVA-2与改性纤维素复合分散体系制备的改性PVC树脂具有皮膜较少、初级粒子聚集程度低、孔隙率较高等特点,两者的适宜比例是7：5；由于ACR具有促进PVC树脂塑化的作用,改性PVC的加工塑化时间较短。采用电镜、动态力学分析(DMA)、热失重分析等表征了ACR-g-VC的结构和性能。发现橡胶粒子在PVC基体中分散均匀；ACR-g-VC材料低温区的力学损耗峰向高温区偏移,橡胶相与PVC间的相容性改善；与PVC/ACR共混物相比,ACR-g-VC材料可在较低的ACR含量下实现脆-韧转变；ACR含量为10.5wt%的ACR-g-VC材料的缺口抗冲强度为纯PVC的30倍,材料冲击断面呈拉丝网状,具有典型的韧性断裂特征；随着ACR含量增加,共聚树脂热失重速率减小,材料维卡软化温度略有降低。采用原位聚合法制备了ACR-g-VC/纳米水滑石复合树脂,采用TEM、DMA、热失重仪、流变仪等表征了纳米复合材料的形态、力学、热稳定和加工塑化性能,并与直接熔融加工的ACR-g-VC/纳米水滑石复合材料进行比较。TEM分析表明原位聚合制备的复合材料中纳米水滑石的分散性明显优于直接熔融加工制备的复合材料,水滑石基本以初级粒子形式存在,无明显团聚,分散性好；由原位聚合制备的复合材料的抗冲强度大于熔融加工制备的复合材料；ACR粒子与水滑石能协同改善材料的热稳定和加工塑化性能。
参考文献：
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[2]. 力化学方法制备“硬核—软壳”结构粒子及其对聚氯乙烯复合体系性能的影响[D]. 熊英. 四川大学. 2005
[3]. 纳米CaCO_3填充PVC复合材料的力化学增强增韧研究[J]. 田满红, 郭少云. 聚氯乙烯. 2003
[4]. 有机高分子—无机纳米复合粒子改性高分子材料的力学性能—相态与群子标度之间关系的研究[D]. 权英. 北京化工大学. 2002
[5]. 纳米二氧化硅复合核—壳共聚物的制备及其与聚氯乙烯共混改性的应用研究[D]. 王美英. 河北工业大学. 2005
[6]. 纳米碳酸钙填充型粉末橡胶复合粒子增韧聚氯乙烯[D]. 张周达. 华东理工大学. 2012
[7]. 纳米碳酸钙/P（BA-co-MMA）核壳粒子的制备及其增韧改性PVC的研究[D]. 张丽珍. 福建师范大学. 2007
[8]. 无机组合粒子增强增韧聚合物的协同效应[D]. 陈德良. 中南大学. 2002
[9]. 聚氯乙烯/纳米二氧化硅复合材料的制备与性能研究[D]. 李佳. 内蒙古大学. 2011
[10]. 增韧改性聚氯乙烯树脂的制备与表征[D]. 任济民. 浙江大学. 2011