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(wú)機(jī)填料（增強(qiáng)體）分散于高分子聚合物（基體）中形成，其最大特點(diǎn)既保持原有基體材料主要性能，又能夠通過(guò)復(fù)合效應(yīng)獲得新性能。但大多數(shù)的增強(qiáng)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(lái)改善復(fù)合材料增強(qiáng)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(dá)到使用要求。而采用大分子偶聯(lián)劑時(shí)，不僅能夠與

2、聚合物基體分子鏈之間形成較強(qiáng)的物理纏結(jié)，而且可以通過(guò)改變分子結(jié)構(gòu)和分子量實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò)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(duì)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(jìn)行改性，

3、并對(duì)比研究不同分子量的大分子偶聯(lián)劑對(duì)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(guò)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(duì)EPDM/SiO2復(fù)合材料性能的影響。為進(jìn)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(duì)復(fù)合材料性能的影響。
　　通過(guò)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(duì)大分子偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)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(guò)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀（DMA）對(duì)改性前后復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行了分析；通過(guò)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(shí)驗(yàn)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)