PVC纳米复合材料增强和增韧研究的进展.pdf

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1、PVC纳米复合材料增强和增韧研究的进展《上海塑料》2010年第4期(总第152期)PVC纳米复合材料增强和增韧研究的进展康永(陕西金泰氯碱化工有限公司技术中心，陕西榆林718100)摘要通用塑料的高性能化和多功能化是开发新型材料的一个重要趋势，而将纳米微粒作为填料来填充改性聚合物，是获得高强高韧复合材料有效方法之一。对近年来纳米增韧PVC的制备方法、增韧机理和发展趋势进行了概述。关键词聚氯乙烯；纳米材料；增韧；增强中图分类号：TQ320．66文献标识码：A文章编号：1009—5993(2010)04—0005—04复合、共混法、插层法、原位聚合法等。0

2、前言1．1分子复合纳米技术作为一项高新技术在塑料的高性能用刚性高分子链或微纤作为增强剂，将其均匀化改性中有着非常广阔的应用前景，但也存在纳米分散在其他高分子基体中，分散程度接近于分子水材料原料价格昂贵、技术复杂等缺点，所以开发价平，从而得到高强度高模量的聚合物纳米复合材格低廉的新型纳米增韧增强剂，寻找更科学、更适料。分子复合的微区尺寸较一般纳米复合材料的用的纳米复合技术，以获得最佳的增韧效果；并最还小，是更为精细的纳米复合材料。但是分子复合终实现工业化生产，是纳米复合技术增韧PVC研材料作为结构材料的应用与发展主要受到溶液共究的一个及其重要的方向和目标

3、。另外，纳米复合混、共沉淀等制备方法的限制，不仅需要合适的共材料增韧PVC的机理还仅停留在定性分析上，亟溶剂，而且必须在溶液浓度小于临界浓度且不发生须进一步发展和深化研究，实现从定性分析到定量相分离时，才能达到预期的效果。临界浓度很小，描述的飞跃，从而为科学研究提供可靠的理论依所以研究只能着重于功能材料方面n]。据。对于PVC纳米塑料，还应深入研究其制备方纳米级聚合物微纤／聚合物复合材料是利用模法，探索发展完善纳米材料的表面改性技术，进一板聚合，将有纳米尺寸微孔的聚合物浸入另一种单步增加微粒与PVC之间在纳米尺度上的相容性，体和氧化剂中，使单体溶胀于纳

4、米级微孔中，用一深入研究PVC纳米材料的结构与性能，加强理论定的引发剂或一定的聚合方法使单体在微孔中形研究的深度，使这一新材料真正发挥其潜能。成微纤或中空的纳米管，从而形成增强的微纤P聚合物复合材料。这种材料类似于纤维增强，也可以1PVC纳米复合材料的制备方法使冲击强度明显提高。材料的制备方法对材料的许多性能起着关键1．2共混法作用，制备工艺是否合适关系着能否得到高性能的共混法是最常用最简单的制备纳米复合材料材料。近年来，人们采用纳米技术对PVC塑料进的方法。该方法需要首先合成各种形态的纳米微行了改性，大大提高了其性能，拓宽了PVC的应用粒，通过不同的

5、方法与PVC树脂直接混合制取领域。纳米复合技术增韧PVC已经取得了一定的PVC纳米复合材料进展。目前，研究较多的纳米复合技术主要有分子按照共混方式的不同，共混法主要有以下三种方法：收稿日期：2010—09—03(1)溶液共混首先把PVC树脂和纳米微粒作者筒介：康永(1981一)，男，硕士研究生，从事化工工艺技术溶于合适的溶剂中，充分搅拌溶液，使之分散均匀，研发。再除去溶剂制得。一5一PVC纳米复合材料增强和增韧研究的进展《上海塑料》2010年第4期(总第152期)(2)熔融共混先对纳米微粒进行表面处理，合，原位形成互穿网络结构的纳米材料。这种方法防止其

6、团聚，再加入PVC树脂中，在混炼机或挤出可以称为溶胶凝胶原位生成法。机中，熔融状态下共混制得纳米复合材料。原位聚合法制备纳米复合材料是最近几年才(3)机械共混将纳米微粒和聚合物基体在发展起来的方法。它实现了纳米相在聚合物基体合适的机械作用下，研磨一定时间得到纳米复合中的原生态分布；但是纳米微粒引入对聚合过程中材料。的影响有待于进一步的研究。该方法可以制备性综合近几年的研究可知：共混法操作简单，与能优越的PVC纳米复合材料，已经实现工业化生普通的PVC制品加工工艺基本相同，易于实现工产L5。]，具有较好的前景。业化生产；但混合过程中纳米微粒易产生团聚，纳

7、2纳米微粒增韧增强PVO机理探讨米效应没有真正的发挥。1．3插层法随着纳米材料和纳米技术的发展，聚合物基纳插层复合法口是利用具有典型层状结构的无米复合材料的研究取得了较大进展。在纳米复合机化合物(主要是黏土)作为主体，将聚合物作为客材料的研究过程中发现，许多纳米复合材料可同时体插入主体层间，制备聚合物纳米复合材料。实现增强增韧效果。其中，所采用的纳米填料有无按照聚合物插入到层状无机物的方法不同，有机纳米微粒，如TiO。，SiO，Al。0，CaCO。等和橡如下几种方法：胶纳米微粒以及蒙脱土等片状硅酸盐等。但纳米(1)原位插层法是将单体与具有层状结构的微粒

8、对不同聚合物的增强增韧效果有所不同，而且黏土充分混合，使单体进入层间，然后再引发单体这种增强增