POSS-PS納米復(fù)合材料制備與特性研究.pdf

1、籠型低聚倍半硅氧烷（POSS）的結(jié)構(gòu)對(duì)稱性非常強(qiáng)，每個(gè)籠子的頂點(diǎn)為硅原子，每個(gè)硅原子上有一個(gè)取代基，基于其頂角取代基的不同可以制備一系列新型的POSS/聚合物納米復(fù)合材料。在這類納米復(fù)合材料中，無(wú)機(jī)相和聚合物間通過(guò)強(qiáng)的化學(xué)鍵結(jié)合后均勻分布在整個(gè)材料中，材料的綜合性能優(yōu)異。易碎材料在極小的撞擊力或氣壓下就會(huì)破開，隨著科學(xué)的發(fā)展，這種材料應(yīng)用途徑越來(lái)越廣泛，如發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣管的易碎端蓋等。因此近年來(lái)引起了人們的很大興趣。 本論文選用八

2、乙烯基籠型低聚倍半硅氧烷（OVS）與苯乙烯進(jìn)行本體聚合制備了OVS/聚苯乙烯（PS）納米復(fù)合材料，力學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)制備的OVS/PS納米復(fù)合材料具有很低的沖擊韌性，當(dāng)OVS加入量為1wt％時(shí)，無(wú)缺口沖擊韌性為0.948KJ/㎡，而且拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度相對(duì)于純的PS變化不大；利用紅外光譜、X射線衍射等分析了復(fù)合材料的組成和結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明OVS均勻的分散在了PS基體中，隨著OVS的加入量不斷增加，復(fù)合材料紅外光譜圖中Si—O—Si的吸收峰逐

3、漸增強(qiáng)；利用掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡觀察了復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)納米復(fù)合材料中形成形態(tài)規(guī)則的納米球；動(dòng)態(tài)熱力學(xué)分析和熱童分析等測(cè)試對(duì)納米復(fù)合材料熱性能進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)所制備的納米復(fù)合材料熱性能有了很大的提高，當(dāng)OVS加入量為1wt％時(shí)，相比純的PS玻璃化溫度升高10℃，熱分解溫度提高15℃；電學(xué)性能測(cè)試儀測(cè)試了復(fù)合材料的介電常數(shù)和介電損耗，制備的OVS/PS納米復(fù)合材料顯示出低的介電常數(shù)和介電損耗。 此外，利用乳液

4、聚合的方法制備了OVS/PS復(fù)合材料納米微球。通過(guò)紅外光譜、X射線衍射、激光粒度儀、透射電鏡和掃描電鏡等測(cè)試技術(shù)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了表征并分析了其組成、結(jié)構(gòu)和OVS在材料中的分散性；利用電學(xué)性能測(cè)試儀測(cè)試了復(fù)合材料的介電常數(shù)和介電損耗；利用差示掃描量熱分析、研究了復(fù)合材料的熱性能；同時(shí)論文還分析了乳液聚合各個(gè)反應(yīng)因素對(duì)納米復(fù)合材料的性能影響。 結(jié)果表明，OVS均勻的分散在PS中，制備的納米微球?yàn)榉稚⑿院?、形態(tài)規(guī)則的核殼式結(jié)構(gòu)；復(fù)合材