新型大分子硅烷偶聯(lián)劑的合成與應(yīng)用研究.pdf

1、聚合物基復(fù)合材料是由一種或多種無機填料（增強體）分散于高分子聚合物（基體）中形成，其最大特點既保持原有基體材料主要性能，又能夠通過復(fù)合效應(yīng)獲得新性能。但大多數(shù)的增強材料具有極性的親水表面，難以與非極性的聚合物基體形成有效的界面結(jié)合，導(dǎo)致復(fù)合材料的性能較差。因此，通常使用偶聯(lián)劑來改善復(fù)合材料增強體與基體之間的相容性。傳統(tǒng)的小分子偶聯(lián)劑與聚合物基體之間的物理作用較弱，改性后的復(fù)合材料性能往往不能達到使用要求。而采用大分子偶聯(lián)劑時，不僅能夠與

2、聚合物基體分子鏈之間形成較強的物理纏結(jié)，而且可以通過改變分子結(jié)構(gòu)和分子量實現(xiàn)對復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)的控制和優(yōu)化。
　　本論文以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）為反應(yīng)單體，通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）制備嵌段、梳形兩種不同結(jié)構(gòu)的大分子偶聯(lián)劑，分別對三元乙丙橡膠（EPDM）/二氧化硅（SiO2）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）/二氧化硅(SiO2）復(fù)合材料進行改性，

3、并對比研究不同分子量的大分子偶聯(lián)劑對兩種復(fù)合材料體系性能的影響。又以三元乙丙橡膠(EPDM）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）為反應(yīng)物，通過傳統(tǒng)自由基聚合制備一系列不同接枝率的大分子偶聯(lián)劑，并研究不同接枝率的大分子偶聯(lián)劑對EPDM/SiO2復(fù)合材料性能的影響。為進一步研究界面層組成與復(fù)合材料性能之間的關(guān)系，還討論了二氧化硅表面接枝不同甲基丙烯酸酯類單體對復(fù)合材料性能的影響。
　　通過傅里

4、葉變換紅外光譜（FT-IR）、紫外光譜（UV）、核磁共振（1H-NMR）、凝膠滲透色譜（GPC）等對大分子偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)和組成進行表征；利用熱失重儀（TGA）分析了大分子偶聯(lián)劑的熱穩(wěn)定性；通過電子萬能試驗機和動態(tài)熱機械分析儀（DMA）對改性前后復(fù)合材料的力學(xué)性能進行了分析；通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察復(fù)合材料改性前后的斷面形貌。實驗結(jié)果表明：經(jīng)大分子硅烷偶聯(lián)劑改性后的復(fù)合材料力學(xué)性能得到顯著提高，界面相容性得到明顯改善。經(jīng)大分子硅烷偶聯(lián)