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《浙江工业大学》 2001年
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纳米材料复合聚丙烯酸酯改性聚氯乙烯的研究

王锐兰  
【摘要】: 纳米材料的研究开始于二十世纪六十年代,兴起于八十年代,盛行于九十 年代,纳米材料预期将成为二十一世纪社会不可缺少的高技术材料。复合化、低 维化、智能化是当前材料科学发展的三大趋势,因而,本论文拟以高分子材料为 基础,利用一定的复合方法,开发纳米—高分子复合材料,以提高聚氯乙烯(PVC) 的抗冲击性能。 本论文重点进行了聚丙烯酸酯(ACR)包覆纳米材料的研究。在已选择好的 ACR基础上,成功地合成了一系列纳米/ACR复合材料,并与PVC共混后,对 PVC的抗冲强度有不同程度的提高。 在ACR包覆硅溶胶的研究中,得出在60℃且HPMC∶SiO_2=1∶15时,包覆效果 最好。当ACR中SiO_2的含量小于20%时,与PVC共混后体系的拉伸强度随SiO_2 含量的增加而增强,当达到30%时开始下降,而断裂伸长率在SiO_2为5%时达到 最大,同时,这个时候的抗冲强度也最大。 ACR包覆固态纳米SiO_2是通过偶联剂MAPS来进行的,ACR的转化率 及聚合反应速率随SiO_2含量的增加而下降,含15%SiO_2的ACR热分解温度要比 纯ACR的高,ACR复合物加入PVC中后,拉伸强度随SiO_2含量的增加先下降 后上升,抗冲强度随SiO_2含量的增加先上升后下降,含5%SiO_2的ACR加入PVC 中后,抗冲强度最高。 有最佳性能的ACR包覆纳米CaCO_3的复合材料在单体和粉体用量比为1∶ 3左右时合成。CaCO_3最佳的表面处理剂为Tween80,CaCO_3的最大包覆率约为 55%,适宜的搅拌速度为500r/min,最佳的聚合反应温度为60℃。当表面改性剂 用量约为填料量的1%,ACR中CaCO_3含量为20%,且PVC中加10份ACR 时,ACR与PVC共混后的抗冲击强度最大。
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