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悬浮聚合PMMA/MMT复合材料的制备及表征

王传增  
【摘要】: 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是丙烯酸酯类聚合物中的重要一员。由于PMMA具有优良的物理及化学性能,因而已成为国民经济各部门中得到广泛应用的塑料产品之一,悬浮聚合制备的PMMA则广泛用做牙托粉、造牙粉等口腔修复材料。但PMMA仍然因为弯曲强度低、表面硬度低、耐磨性差等而不能完全满足口腔材料要求,如何改善PMMA的性能成为研究热点。自Okada等合成尼龙6/层状硅酸盐纳米复合材料以来,采用层状硅酸盐插层复合增强聚合物也引起研究工作者的广泛关注。 本论文采用不同插层剂处理蒙脱土(MMT),与MMA插层后,采用原位悬浮聚合法制备了PMMA/MMT复合材料。采用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)研究复合材料的微观结构,傅立叶变换红外光谱(FT-IR)表征PMMA与MMT的相互作用;并详细讨论了各种制备条件对复合物中PMMA分子量及其分布、复合物形貌与粒径、复合材料机械性能及热性能的影响。 实验结果表明,使用十二胺(12CNH)和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(HADC)处理MMT时,悬浮聚合可以成功制备PMMA/MMT纳米复合材料,其中P-12CNH为插层-剥离混合型纳米复合材料,而P-HADC为插层型纳米复合材料,但P-HADC中PMMA与MMT之间的相互作用最强。MMT片层的存在对PMMA的分子量、复合物形貌及粒径产生影响,但不影响自由基聚合中反应条件对PMMA分子量影响的一般规律。MMT片层的存在对复合材料的机械性能和热性能产生积极的影响,PMMA/MMT复合材料的宏观性能受其微观结构和PMMA与MMT相互作用强度的约束。本论文所制备的复合材料中,P-HADC的机械性能和热性能最佳。


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