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