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基于溶胶-凝胶法制备PMMA/SiO_2纳米杂化材料及其对聚丙烯复合改性的研究

李波  
【摘要】:以正硅酸乙酯(TEOS),甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料,甲基丙烯酸-β-羟丙酯为活性单体,溶胶-凝胶法制备PMMA/SiO_2纳米杂化材料,并以其为填充物对PP进行复合改性。 通过透光率的测量定性分析水用量、pH值对溶胶稳定性和尺寸大小的影响,优化硅溶胶制备工艺参数。 索氏抽提实验和FTIR分析结果证实杂化材料中有机组分与无机组分间存在化学键作用:广角和小角X-衍射分析表明杂化材料为非晶结构,且杂化材料的粒度与无机组分含量关系不大。 在SiO_2含量相同的条件下,杂化材料以准凝胶形式充填比以粉粒的形式充填效果好。SiO_2含量为2%(wt%)时,冲击强度达到最大值9.96kJ/m~2,较纯PP提高了81%,SiO_2含量1%(wt%)时,拉伸强度达到最大值49.1 MPa,较纯PP提高了24%。 PP基体中的杂化材料能吸收冲击能,限制细纹扩散,减缓试样所受冲击的作用能,并诱导PP产生β晶型、细化聚丙烯球晶,提高复合材料力学性能。


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