接枝形大分子偶联剂的合成及其对ABS/SiO 2 复合材料性能的影响

发布时间：2022-01-13 09:40

　　为改善二氧化硅（SiO——2）在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）复合材料中的分散性和获得良好的界面特性。以苯乙烯（St）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）为单体,通过原子转移自由基聚合（ATRP）的方法合成接枝形大分子偶联剂。通过红外光谱（FT-IR）、紫外光谱（UV）、核磁共振（¹H-NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）对大分子偶联剂进行表征。并对比研究不同分子量的大分子偶联剂对ABS/Si O2复合材料性能的影响。实验结果表明,经大分子偶联剂表面处理SiO₂后,复合材料的界面相容性得到显著改善,冲击强度达到23.48 kJ·m-2,比未经偶联剂处理复合材料提高了43.87%。 

【文章来源】：高校化学工程学报. 2016,30(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

复合材料冲Fig.8SEMmicrographsofthefracturesurfaceof(A)ABS/SiO2(A)

中使其Tg下降了约5℃，这是因为一定量的无机填料SiO2的加入，使得复合材料的自由体积增大，导致其玻璃化转变温度降低。而添加大分子偶联剂的复合材料，并没有出现这种弱化现象，这是因为大分子偶联剂的加入，无机粒子二氧化硅表面的聚合物分子链和基体分子链之间产生了强烈的物理缠结，二者之间形成了较强的界面结合，阻碍了基体分子链段的运动，提高了复合材料中ABS的Tg。但大分子偶联剂的分子量对复合材料Tg影响程度较校3.7复合材料的扫描电镜(SEM)分析从未添加偶联剂复合材料的冲击断面SEM照片(图8(A))可以看出，二氧化硅在聚合物基体中存在较严重的团聚现象，且断面表面比较光滑，呈现出典型的脆性断裂形貌特征。图8(B)给出添加了大分子偶联剂复合材料的冲击断面形貌，二氧化硅均匀的分散在聚合物基体中，几乎没有团聚现象出现；此外，复合材料受到冲击破坏时，断面比较粗糙，ABS连续相存在明显的屈服，呈现出典型的韧性断裂的特征。以上分析表明，大分子偶联剂提高了二氧化硅填料与基体ABS之间的相容性，增强了两者之间的界面粘接，从而改善了复合材料的力学性能。4结论(1)添加大分子偶联剂的复合材料冲击强度比未添加及添加小分子偶联剂的复合材料冲击强度分别提高43.87%和22.67%，且偶联剂分子量对复合材料的性能有一定影响。SEM结果表明，偶联剂的处理改善了增强体二氧化硅和基体ABS间的相容性，增强了两者之间的界面粘接。(2)添加大分子偶联剂后，复合材料的储能模量降低，玻璃化温度升高，但偶联剂的分子量对复合材料的玻璃化温度影响不大。参考文献：[1]YUANLi,LIANGGuo-zheng,GUAi-juan.Thethermalanddielectricpropertiesofhighperformancecyanateesterresins/microcapsulescomposites[J].PolymerDegradat

【参考文献】：
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本文编号：3586178