接枝形大分子偶聯(lián)劑的合成及其對ABS/SiO 2 復合材料性能的影響
發(fā)布時間:2022-01-13 09:40
為改善二氧化硅(SiO——2)在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)復合材料中的分散性和獲得良好的界面特性。以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)為單體,通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)的方法合成接枝形大分子偶聯(lián)劑。通過紅外光譜(FT-IR)、紫外光譜(UV)、核磁共振(1H-NMR)、凝膠滲透色譜(GPC)對大分子偶聯(lián)劑進行表征。并對比研究不同分子量的大分子偶聯(lián)劑對ABS/Si O2復合材料性能的影響。實驗結(jié)果表明,經(jīng)大分子偶聯(lián)劑表面處理SiO2后,復合材料的界面相容性得到顯著改善,沖擊強度達到23.48 kJ·m-2,比未經(jīng)偶聯(lián)劑處理復合材料提高了43.87%。
【文章來源】:高;瘜W工程學報. 2016,30(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
復合材料沖Fig.8SEMmicrographsofthefracturesurfaceof(A)ABS/SiO2(A)
中使其Tg下降了約5℃,這是因為一定量的無機填料SiO2的加入,使得復合材料的自由體積增大,導致其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。而添加大分子偶聯(lián)劑的復合材料,并沒有出現(xiàn)這種弱化現(xiàn)象,這是因為大分子偶聯(lián)劑的加入,無機粒子二氧化硅表面的聚合物分子鏈和基體分子鏈之間產(chǎn)生了強烈的物理纏結(jié),二者之間形成了較強的界面結(jié)合,阻礙了基體分子鏈段的運動,提高了復合材料中ABS的Tg。但大分子偶聯(lián)劑的分子量對復合材料Tg影響程度較校3.7復合材料的掃描電鏡(SEM)分析從未添加偶聯(lián)劑復合材料的沖擊斷面SEM照片(圖8(A))可以看出,二氧化硅在聚合物基體中存在較嚴重的團聚現(xiàn)象,且斷面表面比較光滑,呈現(xiàn)出典型的脆性斷裂形貌特征。圖8(B)給出添加了大分子偶聯(lián)劑復合材料的沖擊斷面形貌,二氧化硅均勻的分散在聚合物基體中,幾乎沒有團聚現(xiàn)象出現(xiàn);此外,復合材料受到?jīng)_擊破壞時,斷面比較粗糙,ABS連續(xù)相存在明顯的屈服,呈現(xiàn)出典型的韌性斷裂的特征。以上分析表明,大分子偶聯(lián)劑提高了二氧化硅填料與基體ABS之間的相容性,增強了兩者之間的界面粘接,從而改善了復合材料的力學性能。4結(jié)論(1)添加大分子偶聯(lián)劑的復合材料沖擊強度比未添加及添加小分子偶聯(lián)劑的復合材料沖擊強度分別提高43.87%和22.67%,且偶聯(lián)劑分子量對復合材料的性能有一定影響。SEM結(jié)果表明,偶聯(lián)劑的處理改善了增強體二氧化硅和基體ABS間的相容性,增強了兩者之間的界面粘接。(2)添加大分子偶聯(lián)劑后,復合材料的儲能模量降低,玻璃化溫度升高,但偶聯(lián)劑的分子量對復合材料的玻璃化溫度影響不大。參考文獻:[1]YUANLi,LIANGGuo-zheng,GUAi-juan.Thethermalanddielectricpropertiesofhighperformancecyanateesterresins/microcapsulescomposites[J].PolymerDegradat
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ARGET ATRP合成大分子偶聯(lián)劑PMMA-b-PTMSPMA及其對玻璃表面的接枝[J]. 孫婷婷,任強,李堅. 高分子材料科學與工程. 2013(06)
[2]含柔性鏈大分子偶聯(lián)劑對SF/PP木塑復合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 張波,陸紹榮,王敏,劉婷. 高分子材料科學與工程. 2010(03)
[3]嵌段共聚物偶聯(lián)劑對玻璃纖維增強不飽和聚酯的界面改性作用[J]. 李殷,周曉東. 塑料工業(yè). 2009(06)
[4]新型硅烷偶聯(lián)劑的合成及其對有機硅密封膠性能的影響[J]. 徐曉明,林薇薇,高傳花,鄭強. 高;瘜W工程學報. 2007(03)
[5]納米二氧化硅顆粒表面設計及其填充聚氯乙烯復合材料的性能[J]. 孫水升,李春忠,張玲,曹宏明,都海良. 高;瘜W工程學報. 2006(05)
[6]一種大分子偶聯(lián)劑對云母的表面處理[J]. 趙若飛,劉兵,戴干策,胡春圃. 高分子材料科學與工程. 2002(06)
博士論文
[1]陶瓷納米粉體的表面修飾及其橡膠復合材料的研究[D]. 夏茹.中國科學技術(shù)大學 2008
本文編號:3586178
【文章來源】:高;瘜W工程學報. 2016,30(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
復合材料沖Fig.8SEMmicrographsofthefracturesurfaceof(A)ABS/SiO2(A)
中使其Tg下降了約5℃,這是因為一定量的無機填料SiO2的加入,使得復合材料的自由體積增大,導致其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。而添加大分子偶聯(lián)劑的復合材料,并沒有出現(xiàn)這種弱化現(xiàn)象,這是因為大分子偶聯(lián)劑的加入,無機粒子二氧化硅表面的聚合物分子鏈和基體分子鏈之間產(chǎn)生了強烈的物理纏結(jié),二者之間形成了較強的界面結(jié)合,阻礙了基體分子鏈段的運動,提高了復合材料中ABS的Tg。但大分子偶聯(lián)劑的分子量對復合材料Tg影響程度較校3.7復合材料的掃描電鏡(SEM)分析從未添加偶聯(lián)劑復合材料的沖擊斷面SEM照片(圖8(A))可以看出,二氧化硅在聚合物基體中存在較嚴重的團聚現(xiàn)象,且斷面表面比較光滑,呈現(xiàn)出典型的脆性斷裂形貌特征。圖8(B)給出添加了大分子偶聯(lián)劑復合材料的沖擊斷面形貌,二氧化硅均勻的分散在聚合物基體中,幾乎沒有團聚現(xiàn)象出現(xiàn);此外,復合材料受到?jīng)_擊破壞時,斷面比較粗糙,ABS連續(xù)相存在明顯的屈服,呈現(xiàn)出典型的韌性斷裂的特征。以上分析表明,大分子偶聯(lián)劑提高了二氧化硅填料與基體ABS之間的相容性,增強了兩者之間的界面粘接,從而改善了復合材料的力學性能。4結(jié)論(1)添加大分子偶聯(lián)劑的復合材料沖擊強度比未添加及添加小分子偶聯(lián)劑的復合材料沖擊強度分別提高43.87%和22.67%,且偶聯(lián)劑分子量對復合材料的性能有一定影響。SEM結(jié)果表明,偶聯(lián)劑的處理改善了增強體二氧化硅和基體ABS間的相容性,增強了兩者之間的界面粘接。(2)添加大分子偶聯(lián)劑后,復合材料的儲能模量降低,玻璃化溫度升高,但偶聯(lián)劑的分子量對復合材料的玻璃化溫度影響不大。參考文獻:[1]YUANLi,LIANGGuo-zheng,GUAi-juan.Thethermalanddielectricpropertiesofhighperformancecyanateesterresins/microcapsulescomposites[J].PolymerDegradat
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ARGET ATRP合成大分子偶聯(lián)劑PMMA-b-PTMSPMA及其對玻璃表面的接枝[J]. 孫婷婷,任強,李堅. 高分子材料科學與工程. 2013(06)
[2]含柔性鏈大分子偶聯(lián)劑對SF/PP木塑復合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 張波,陸紹榮,王敏,劉婷. 高分子材料科學與工程. 2010(03)
[3]嵌段共聚物偶聯(lián)劑對玻璃纖維增強不飽和聚酯的界面改性作用[J]. 李殷,周曉東. 塑料工業(yè). 2009(06)
[4]新型硅烷偶聯(lián)劑的合成及其對有機硅密封膠性能的影響[J]. 徐曉明,林薇薇,高傳花,鄭強. 高;瘜W工程學報. 2007(03)
[5]納米二氧化硅顆粒表面設計及其填充聚氯乙烯復合材料的性能[J]. 孫水升,李春忠,張玲,曹宏明,都海良. 高;瘜W工程學報. 2006(05)
[6]一種大分子偶聯(lián)劑對云母的表面處理[J]. 趙若飛,劉兵,戴干策,胡春圃. 高分子材料科學與工程. 2002(06)
博士論文
[1]陶瓷納米粉體的表面修飾及其橡膠復合材料的研究[D]. 夏茹.中國科學技術(shù)大學 2008
本文編號:3586178
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