纳米无机粒子与橡胶填充高分子复合材料的研究周 彤 辉 吴 春 蕾 章 明 秋*（中山大学化学与化学工程学院，广州 510275）摘要 本研究利用纳米 SiO2 的表面活性，采用辐照引发单体聚合方法在粒子表面接枝上高分子链，并利用常规加工方法制备纳米 SiO2/聚丙烯复合材料。用多种测试手段对接枝改性的纳米粒子进行了表征，研究了影响接枝反应的各种因素；对所得复合材料的力学性能进行了测试，借助 SEM 对缺口冲击断面的观察和偏光显微镜对复合材料的结晶形态观察；初步探讨了纳米 SiO2﹑EPDM 增强增韧聚丙烯的机制。结果表明，纳米 SiO2 和橡胶填充聚丙烯能够起到协同增韧增强的作用。关键词 纳米 SiO2；辐照接枝；橡胶；填充；共混法；增强；增韧聚丙烯是一种综合性能优良的通用热塑性塑料。其密度较小，机械性能如屈服强度﹑拉伸强度﹑压缩强度﹑表面硬度及弹性模量均较优异；并有突出的耐应力开裂性和耐磨性；有较好的耐热性能，具有优良的化学稳定性；易于加工，可用注射﹑挤出和中空成型等多种方法高效率地成型各种制品。但是，聚丙烯也存在一些不足之处，最大缺点是耐寒性差，低温易脆断；其次还存在收缩率大，制品尺寸稳定性差，容易产生翘曲变形；与传统工程塑料相比，聚丙烯还存在耐气候性差，耐光﹑热及抗老化性差，涂饰和粘合第二次加工性差等缺点。为了改进聚丙烯的性能，延长其使用寿命并扩大其应用范围，最有效的途径是发展聚丙烯的改性技术，如共混﹑填充﹑增强﹑成核﹑阻燃或多种技术复合，使聚丙烯高性能化或功能化[1]。填充改性是聚合物的主要改性手段之一 ,通过添加无机填料 ,使聚合物的刚性、耐热性、尺寸稳定性等得到改善。近年来 ,随着填料粒子的表面处理技术 ,特别是填料粒子的超微细化开发和应用 ,聚合物的填充改性已从最初简单的增量增强 ,上升到增强增韧的新高度 ;从单纯注重力学性能的提高 ,上升到开发功能性复合材料。将纳米粒子作为一类新兴填料 ,应用到聚合物的填充改性 ,开发高性能、具有特殊功能的复合材料 ,正是顺应了聚合物填充改性的发展潮流[2]。Masao 在 1982 年研究了不同粒径SiO2 填充 PP 体系。发现在相同填充量下，粒径越小，材料的拉伸强度越高。对所使用的三种纳米**基金项目 中山大学化学与化学工程学院创新化学实验研究基金项目(批准号: 01015)资助第一作者 周彤辉（1979 年出生），男，中山大学化学与化学工程学院 98 级基地班指导教师 章明秋教授 Email:...
