本文選題：表面改性 + 丙烯酸樹脂　； 參考：《蘭州大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：在聚合物材料的實際應(yīng)用過程中,往聚合物基體中添加無機填料以降低聚合物材料的成本和改善材料的某一方面性能己經(jīng)有很久的歷史了。隨著對無機納米粒子的研究深入,已經(jīng)證明由無機納米粒子和有機聚合物構(gòu)成的聚合物基納米復(fù)合材料比起微米級的無機粒子復(fù)合聚合物材料表現(xiàn)出了更加優(yōu)異的性能。然而無論無機粒子是以納米級別還是微米級別填充進聚合物中,對復(fù)合材料性能影響至關(guān)重要的就是無機粒子在聚合物基體的團聚以及無機粒子與聚合物基體不相容問題。對無機粒子表面改性是解決上述兩大問題的最常用方法。本論文著眼于工業(yè)微米級氫氧化鎂的表面改性,將一系列有機硅改性的丙烯酸樹脂作為微米級氫氧化鎂的表面改性劑。主要工作內(nèi)容由以下三個方面組成：首先我們探究用樹脂改性氫氧化鎂的可行性。我們用Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH--570)與丙烯酸酯類單體共聚成硅丙樹脂。再將所得樹脂在溶劑異丙醇條件下改性氫氧化鎂。結(jié)果表明,硅丙樹脂成功改性到了氫氧化鎂表面,并且改性效率高達20%。經(jīng)過改性,氫氧化鎂顆粒的平均粒徑從3微米減小到1微米以下,分散性更好,粒徑分布更窄。我們證明了硅羥基與氫氧化鎂的結(jié)合強度大于羧基。存在于樹脂鏈段上過多的硅羥基會引起氫氧化鎂的團聚。由改性氫氧化鎂復(fù)合低密度聚乙烯材料的拉伸強度較未改性的氫氧化鎂復(fù)合材料有明顯提高。當(dāng)改性用硅丙樹脂中KH—570含量為20%時,所做復(fù)合材料的力學(xué)性能最佳,拉伸強度為8.80MPa。出于環(huán)保和工業(yè)化可行性的考慮,我們用水代替溶劑異丙醇,合成具有長烷基側(cè)鏈的硅丙樹脂改性氫氧化鎂。在水性條件下改性成功。我們同樣觀察到樹脂改性對氫氧化鎂有細(xì)化作用。經(jīng)過長烷基側(cè)鏈的硅丙樹脂改性的氫氧化鎂在丙酮中的沉降時間最長。復(fù)合材料的力學(xué)性能隨著硅丙樹脂添加量的增加而上升。樹脂添加量為20%時,材料力學(xué)性能最佳。為了避免在改性氫氧化鎂的過程中氫氧化鎂過度團聚,我們用硅丙樹脂與二甲基二乙氧基硅烷共乳化成乳液,再改性氫氧化鎂。當(dāng)乳液添加量僅為5%時,氫氧化鎂粒子平均粒徑就細(xì)化至360nm。改性的氫氧化鎂呈現(xiàn)規(guī)則的片層六邊形結(jié)構(gòu)。制備的復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能是在所有改性復(fù)合材料中最好的。乳液添加量為5%時,熱穩(wěn)定性最好,力學(xué)性能最好,拉伸強度達到10.10MPa。接近純低密度聚乙烯的拉伸強度。
[Abstract]:In the practical application of polymer materials, it has a long history to add inorganic fillers to polymer matrix to reduce the cost of polymer materials and improve some aspects of properties of polymer materials. With the further study of inorganic nanoparticles, it has been proved that the polymer based nanocomposites composed of inorganic nanoparticles and organic polymers have better performance than those of micron scale inorganic particles composite polymer materials. However, no matter whether the inorganic particles are filled in the polymer with nanometer or micron level, the most important influence on the properties of the composites is the agglomeration of inorganic particles in the polymer matrix and the incompatibility of inorganic particles with the polymer matrix. Surface modification of inorganic particles is the most common method to solve the above two problems. In this paper, a series of organosilicon modified acrylic resin was used as the surface modifier of micrometer magnesium hydroxide. The main work consists of the following three aspects: first, we explore the feasibility of resin modified magnesium hydroxide. The acrylic resin was synthesized by copolymerization of Y- methacryloxy propyl trimethoxy silane (KH-570) with acrylate monomer. Then the resin was modified with magnesium hydroxide under the condition of isopropanol. The results showed that silicone acrylic resin was successfully modified to the surface of magnesium hydroxide, and the modification efficiency was as high as 20%. After modification, the average particle size of magnesium hydroxide decreased from 3 micron to less than 1 micron, the dispersion was better and the particle size distribution was narrower. We have proved that the bonding strength of hydroxyl silicon with magnesium hydroxide is greater than that of carboxyl group. Excessive silica hydroxyl groups in the resin chain can cause agglomeration of magnesium hydroxide. The tensile strength of the modified magnesium hydroxide composite low density polyethylene is obviously higher than that of the unmodified magnesium hydroxide composite. When the content of KH-570 in the modified silicone resin is 20, the mechanical properties of the composites are the best and the tensile strength is 8.80 MPA. Considering the feasibility of environmental protection and industrialization, we used water instead of isopropanol to synthesize magnesium hydroxide modified by silicone acrylic resin with long alkyl side chain. It was successfully modified under water condition. We also observed that the modified resin has fine effect on magnesium hydroxide. Magnesium hydroxide modified by long alkyl side chain silica resin has the longest settling time in acetone. The mechanical properties of the composites increased with the increase of silicone acrylic resin content. When the resin content is 20, the mechanical properties of the material are the best. In order to avoid excessive agglomeration of magnesium hydroxide in the process of modification of magnesium hydroxide, the emulsion was co-emulsified with silicone acrylic resin and dimethyl diethoxy silane, and then modified with magnesium hydroxide. When the emulsion content is only 5, the average particle size of magnesium hydroxide particles is reduced to 360 nm. The modified magnesium hydroxide presents a regular hexagonal structure. The thermal stability and mechanical properties of the composites are the best among all the modified composites. When the emulsion content is 5, the thermal stability is the best, the mechanical property is the best, and the tensile strength is 10.10 MPA. Close to the tensile strength of pure low density polyethylene.
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB33

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 汪鏡亮;;某些非金屬礦物的表面改性及應(yīng)用[J];礦產(chǎn)綜合利用;1990年04期

2 胡正飛,吳杏芳;等離子體表面改性在材料保護研究中的進展[J];表面技術(shù);2000年05期

3 劉伯元;中國粉體表面改性設(shè)備的進展[J];中國粉體技術(shù);2003年03期

4 ;《表面改性納米二氧化硅》廠會協(xié)作項目出成果[J];科技和產(chǎn)業(yè);2003年04期

5 彭惠民;對金屬表面改性的新方法[J];鐵道機車車輛工人;2005年04期

6 張贏超;葉紅齊;陳加娜;周濤;;鋁粉的表面改性[J];中國粉體技術(shù);2007年02期

7 李延報;李懷棟;程新;劉文浩;李東旭;許仲梓;;無定形磷酸鈣的硬脂酸表面改性及其改性后的穩(wěn)定性研究[J];無機材料學(xué)報;2009年04期

8 劉建平;;表面改性在染整中應(yīng)用研究[J];染整技術(shù);2010年07期

9 張敏;王曉剛;陳進;鄧麗榮;陸樹河;華小虎;;表面改性對β-SiC微粉流動性的影響[J];硅酸鹽通報;2011年03期

10 胡楠;何力軍;鐘景明;孫本雙;王立惠;許德美;;超細(xì)鋁粉表面改性的各種方法及其研究進展[J];材料保護;2011年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉伯元;徐凌秀;黃學(xué)祥;李成偉;;中國粉體表面改性設(shè)備的進展[A];第九屆全國粉體工程學(xué)術(shù)會暨相關(guān)設(shè)備、產(chǎn)品交流會論文專輯[C];2003年

2 劉新海;楊友生;李一波;楊康平;;硅灰石粉體表面改性紅外光譜分析與機理研究[A];中國顆粒學(xué)會2004年年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會會議文集[C];2004年

3 張贏超;葉紅齊;陳加娜;周濤;;鋁粉的表面改性[A];中國顆粒學(xué)會2006年年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會論文集[C];2006年

4 鄭水林;;無機粉體表面改性技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[A];2011年全國鎂鹽行業(yè)年會暨環(huán)�！ぷ枞肌ゆV肥研討會論文集[C];2011年

5 劉伯元;;中國粉體表面改性的最新進展[A];2003年全國粉體設(shè)備—技術(shù)—產(chǎn)品信息交流會論文集[C];2003年

6 劉董兵;駱劍軍;;國內(nèi)無機粉體干法表面改性面臨的問題分析[A];2006中國非金屬礦工業(yè)大會暨第九屆全國非金屬礦加工應(yīng)用技術(shù)交流會論文專輯[C];2006年

7 張玉忠;鄭水林;劉桂花;;無機復(fù)合超細(xì)阻燃填料的表面改性研究[A];顆粒學(xué)前沿問題研討會——暨第九屆全國顆粒制備與處理研討會論文集[C];2009年

8 鄭水林;;粉體表面改性技術(shù)進展[A];顆粒學(xué)前沿問題研討會——暨第九屆全國顆粒制備與處理研討會論文集[C];2009年

9 周濤;葉紅齊;Rajesh Dave;Robert Pfeffer;;粘性顆粒表面改性后的流態(tài)化性能[A];中國顆粒學(xué)會2004年年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會會議文集[C];2004年

10 李寶智;;用偶聯(lián)劑對非金屬礦粉體進行表面改性及應(yīng)注意的問題[A];2001年海南全國粉體技術(shù)研討會論文集[C];2001年

相關(guān)重要報紙文章 前4條

1 李寶智;粉煤灰為橡膠強筋骨[N];中國礦業(yè)報;2003年

2 曉舟;五種高新材料極具潛力[N];中國包裝報;2003年

3 鄒�？�;碳酸鈣表面改性當(dāng)重視[N];中國化工報;2000年

4 王雪飛;瓣膜材料“升級”有望[N];健康報;2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 彭湘魯;低成本聚合物電泳芯片的制作、表面改性及其在食品分析中的應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2015年

2 吳翠平;SLG型粉體表面改性機流場特性與數(shù)值模擬研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

3 王蓮;原子氧自由基陰離子誘導(dǎo)的微生物失活及材料表面改性研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

4 李皓;編織纖維增強樹脂基復(fù)合材料的制備及表面改性研究[D];天津大學(xué);2009年

5 王長全;大氣壓介質(zhì)阻擋放電等離子體對材料表面改性及其建模研究[D];浙江大學(xué);2006年

6 謝東;超高分子量聚乙烯的表面改性及其耐磨性能研究[D];西南交通大學(xué);2011年

7 姚書典;鈦基貴金屬氧化物涂層陽極的失效機制與表面改性[D];上海大學(xué);2007年

8 楊春莉;羥基磷灰石表面改性、功能化及其應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2009年

9 王瑤;聚丙烯酸酯人工晶狀體的表面改性及生物相容性研究[D];浙江大學(xué);2009年

10 王永忠;表面改性TiO_2光催化作用及對PVC塑料性能影響[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 吳正芳;光及大分子調(diào)控的表面改性及其應(yīng)用研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

2 穆小燕;基于新型光化學(xué)方法的材料表面微/納米制造[D];陜西師范大學(xué);2015年

3 王新星;納米重晶石的合成及表面改性[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

4 李文龍;導(dǎo)電工程塑料PET、ABS制備工藝研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

5 方翠琴;聚丙烯腈基碳纖維表面改性方法的研究[D];北京化工大學(xué);2015年

6 毛艷紅;氨基酸接枝和二氧化硅包覆納米碳酸鈣的合成研究[D];南昌大學(xué);2015年

7 徐志華;有機硅樹脂表面修飾氫氧化鎂復(fù)合材料的合成與應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2015年

8 魏曉麗;表面改性型蛭石吸水保水材料研究[D];長安大學(xué);2008年

9 林捷;常壓介質(zhì)阻擋輝光放電及其對有機材料的表面改性作用機理[D];東華大學(xué);2010年

10 黃文信;碳化硅粉體表面改性及漿料流變性研究[D];沈陽大學(xué);2011年

，

本文編號：2112029