pmmamaommt纳米复合材料制备及其对pvc共混改性的研究

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1、P(MMA．MA)／oMMT纳米复合材料的制备及其对PVC共混改性的研究摘要聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用塑料之一，具有优异的力学性能、耐化学试剂和耐燃性，应用相当广泛。但是PVC的耐热性和抗冲击性能较差，因此需要对PVC进行改性，以满足PVC的应用需求。由于聚合物，蒙脱土纳米复合材料比聚合物基体具有更加优异的力学性能、热性能、阻燃性能和尺寸稳定性，所以被广泛用于耐热增强材料，对聚合物基体进行改性。本论文通过原位乳液聚合法制各了有较好耐热性能的聚(甲基丙烯酸甲酯．丙烯酸甲酯)／有机化蒙脱土(P(MMA．MA)／O

2、MMT)纳米复合材料，用其与PVC进行共混改性，以提高PVC的耐热性和抗冲击性能。本论文在氧化．还原引发体系下进行原位乳液插层共聚合，制备了P(MMA．MA)／OMMT纳米复合材料。通过分析制得乳液的稳定性及乳胶粒粒径，确定了最佳聚合工艺，包括最佳乳化剂浓度、引发剂浓度、反应温度等。结果表明：当乳化剂浓度为7％、引发剂浓度为0．3％和反应温度在60℃时，乳液中乳胶粒的粒径尺寸较小，且乳液稳定性很好。制得P(MMA．MA)／OMMT纳米复合材料之后，采用X．射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)表征了OMMT在纳米复

3、合材料中的分散；用热失重(TGA)研究了复合材料的热稳定性；用裂解色谱一质谱(GPC．MS)柬解释其热降解机理并且证实了其共聚结构确实已经产生。结果显示：OMMT部分插层部分剥离的纳米复合材料已经形成；纳米复合材料的热稳定性随着0MMT加入量的增加而提高，并且当OMMT的含量为5％时，其耐热性最好；但继续增加OMMT的用量会影响乳液的稳定性，反而使纳米复合材料的热稳定性降低。另外，第二单体MA的加入也会增加纳米复合材料的热稳定性，当MM刖MA共聚比为2：1，OMMT含量为5％时，所得纳米复合材料失重率为lO％的失重

4、温度比纯PMMA增加了48．3℃。将制得的P(MMA．MA)／oMMT纳米复合材料与聚氯乙烯(PVC)在双辊塑炼机上进行共混，制备了不同共混比的共混物。通过扫描电镜(SEM)分析了两相的相容性；用TGA测试表征了共混物的热性能：并通过拉伸、冲击试验和动态力学测试(DMA)表征了共混物的力学性能。结果发现：SEM观察到共混物材料为韧性断裂，两相共混效果较好且相容性很好；随着纳米复合材料添加量的增加，共混物的热性能逐渐增加并达到平衡。当纳米复合材料与PVC共混比达到20：100时，共混物的热性能达到最佳，比纯pvC在1

5、0％失重率的失重温度提高了17．4℃；共混材料的力学性能随纳米复合材料添加量的增加而增加，当纳米复合材料的添加量达30份时，材料力学性能达到最佳，其拉伸强度、杨氏模量和冲击强度分别比纯PVC提高了34．6％、75．4％和21．1％，之后随纳米复合材料添加量的增加，共混材料的力学性能开始下降。对共混材料的DMA测试分析发现，共混物的玻璃化转变温度(Tg)和储存模量(E7)均大于纯PVC的您和E’，但对于共混物来说，P(MMA．MA)／oMMT纳米复合材料添加量的增加对共混材料的Tg和损耗模量(EIt)的影响较小，但储

6、存模量(E7)有较大提高。本论文的创新性在于：①采用氧化还原引发体系，引发了MMA与MA在0MMT中的原位插层共聚合，制得了OMMT部分插层部分剥离的P(MMA．MA)／OMMT纳米复合材料。②将P(MMA．MA)／OMMT纳米复合材料与PVC进行共混，有效改善了PVC的耐热性和抗冲击性能。关键词：聚(甲基丙烯酸甲酯．丙烯酸甲酯)；蒙脱土纳米复合材料；原位乳液聚合；聚氯乙烯；共混改性作者姓名：指导老师：studyontheSynthesisofP(MMA—MA)／oMMTNanocompositesandTheir

7、BlendingModijFicationwithPVCABSTRACTPoly(Vinylchloride)(PVC)isoneofthemostimportamgenemlplaSticsandhaSbeenwidelyusedinmanyareasbecauSeofitsexcellentphysic甜properties，s01VentresistaJlceandflameretardancy．Ho、veVer，PVChaSbadthenn．alstabilityandimpactst】『eng也，mere

8、foreextensiVestudieshaVebeencar—edoutonthemodificationofPVCinordertomeetrequirememsfornew印pliations．P01ymer／o唱ano-montmorillonite(OMMT)nancompositeshaVebeenstudiedextensiVelyforthe