无机纳米粒子改性聚丙讲义烯的研究
聚丙烯酸纳米粒子的制备及应用研究概述
聚丙烯酸纳米粒子的制备及应用研究概述聚丙烯酸纳米粒子是一种具有广泛应用潜力的纳米材料。
本文将就聚丙烯酸纳米粒子的制备方法、特性及其在各个领域中的应用进行概述。
一、聚丙烯酸纳米粒子的制备方法聚丙烯酸纳米粒子可以通过多种方法制备，下面将介绍两种常见的制备方法：1. 原位聚合法：这种方法是将丙烯酸单体与适量的交联剂和引发剂溶解在水中，然后通过加热、超声或辐射等方式引发聚合反应，形成聚丙烯酸纳米粒子。
该方法制备的聚丙烯酸纳米粒子具有较好的分散性和稳定性，适用于制备纳米固体乳液或纳米凝胶等。
2. 聚乙二醇包覆法：这种方法是将聚丙烯酸制备成纳米颗粒后，通过表面包覆聚乙二醇（PEG）来提高其分散性和生物相容性。
首先，通过乳液聚合或微乳液聚合的方法得到聚丙烯酸纳米粒子，然后利用聚乙二醇与其表面发生化学反应或物理吸附的方式将聚乙二醇包覆在纳米粒子表面。
二、聚丙烯酸纳米粒子的特性聚丙烯酸纳米粒子具有许多独特的特性，使其在各个领域中得到广泛应用。
以下是聚丙烯酸纳米粒子的主要特性：1. 尺寸可调控：聚丙烯酸纳米粒子的尺寸可以根据制备方法进行调控，一般在10-200纳米之间。
不同尺寸的纳米粒子在药物传递、生物标记、催化等领域具有不同的应用潜力。
2. 超高比表面积：纳米粒子相较于传统材料具有较大的比表面积，这使得聚丙烯酸纳米粒子具有更高的载药量和催化活性，适用于制备高效的药物传递系统和催化剂。
3. 生物相容性：由于聚丙烯酸纳米粒子可通过表面包覆等方式提高其生物相容性，使其在生物医学领域中应用广泛。
例如，聚丙烯酸纳米粒子可用于制备纳米药物载体、生物传感器和组织工程等。
4. 表面功能化：聚丙烯酸纳米粒子的表面可通过改性实现功能化，例如引入特定的官能团，使其具有特殊的性质和功能。
这使得聚丙烯酸纳米粒子在生物检测、化妆品、环境治理等领域中展现出广泛应用前景。
三、聚丙烯酸纳米粒子的应用研究概述1. 药物传递系统：聚丙烯酸纳米粒子可用作药物的载体，通过控制纳米粒子表面的功能化官能团、尺寸和形态等参数，实现药物的靶向输送、缓释和增强疗效。
无机粒子增韧聚丙烯的研究进展
无机粒子增韧聚丙烯的研究进展无机粒子增韧聚丙烯的研究进展摘要：阐述了几种不同的无机纳米粒子对聚丙烯的增韧介绍，简单叙述了无机纳米粒子的物理化学作用增韧机理和微裂纹化增韧机理，并对无机粒子增韧聚丙烯的发展前景进行展望。
关键词：无机粒子聚丙烯增韧机理PP是五大通用塑料之一，具有相对密度低、来源丰富、价格低廉、性能优良、用途广泛等优点, 被广泛应用于汽车、电器、化工、建筑、包装等行业。
由于PP 存在低温脆性大、刚性低、成型收缩率大等缺点, 限制了PP 的进一步应用。
纳米无机粒子的填充改性可较大幅度地提高聚合物材料的综合性能, 达到同时增强、增韧、功能化的目的。
目前常用的无机刚性粒子主要有滑石粉、高岭土、C aCO3、硫酸钡、蒙脱土、碳纳米管、二氧化硅等。
本文综述了近年来国内外微一纳米无机刚性粒子对PP 材料改性的最新研究进展以及对增韧机理的简单介绍。
1. PP/微米级无机粒子复合材料1.1 PP/ CaCO3复合材料Chan等将纳米CaCO3与聚丙烯熔融共混,当填充量在9.2%以下时,纳米CaCO3在聚丙烯中的分散均匀, 复合材料的拉伸强度增加了85%左右;扫描电镜显示聚丙烯中存在着球形空穴结构,这是纳米CaCO3在聚丙烯基体中的应力集中导致的,这些空穴能够引起聚丙烯的塑性变形, 进而提高聚丙烯的机械性能。
Guo等先在纳米CaCO3粒子表面包裹上可溶性的斓系化合物,再与PP进行熔融共混制得pp/纳米CaCO3一La复合材料。
Ma等先用硅烷偶联剂对纳米CaCO3粒子进行预处理, 在γ光的照射下于米粒子表面接枝上聚丙烯酸丁酿(PBA)形成纳米复合物(既有接枝的聚合物PBA,又含有均聚物, 还有孤立的纳米粒子) , 最后与聚丙烯熔融共混。
研究发现, 纳米粒子与PBA具有明显的协同作用。
1.1.1 碳酸钙用量对断裂伸长率的影响随着碳酸钙用量的不断增加，无机颗粒之间的团聚增大了分子链之间的摩擦力，阻碍了分子链的滑移，在PP中形成了多相体系，碳酸钙与PP的润滑性、相容性变差，界面结合力变弱，在粘流态下呈固体粒子流动，因此使整个体系的断裂伸长率降低，如图1所示。
聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的研究进展
聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的研究进展聚丙烯酸（Polyacrylic Acid, PAA）是一种重要的聚合物，其独特的特性使其成为一种理想的材料用于制备纳米颗粒复合材料。
近年来，研究人员对聚丙烯酸与纳米颗粒之间的相互作用进行了深入探究，并取得了显著的研究进展。
本文将从纳米颗粒的制备、聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的性能以及应用领域等方面，探讨聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的研究进展。
首先，纳米颗粒的制备技术是聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料研究的关键之一。
目前常用的制备方法包括化学还原法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、热解法等。
这些方法可以制备出形貌各异、尺寸可调的纳米颗粒，为后续的复合材料制备提供了基础。
其次，聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的性能也是研究的重点之一。
研究人员通过调节聚丙烯酸与纳米颗粒的比例、交联度以及添加其他功能性材料等方法，改善了复合材料的力学性能、热稳定性和耐候性能等。
同时，聚丙烯酸与纳米颗粒之间的相互作用也被广泛研究，包括静电相互作用、范德华力、氢键等。
这些相互作用对于调控纳米颗粒在复合材料中的分散性和界面结合力具有重要影响。
另外，聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的应用领域非常广泛。
一方面，该复合材料在医药领域中具有潜在的应用前景，如药物传输、组织工程和生物成像等。
纳米颗粒可以为药物提供载体，并增加药物的稳定性和生物可用性。
另一方面，聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料在环境保护和能源领域中也有重要应用，如废水处理、催化剂载体和锂离子电池等。
这些应用领域的拓展将为聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的研究提供更多新的挑战和机遇。
另外，聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的研究还面临一些挑战。
首先，如何实现纳米颗粒在复合材料中的均匀分散和稳定固定仍然是一个挑战。
当前主要的方法是通过表面改性或添加分散剂来改善纳米颗粒在聚丙烯酸基质中的分散性。
其次，纳米颗粒与聚丙烯酸之间的界面相互作用机制还不完全清楚，需要进一步研究。
此外，聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的长期稳定性和可持续性问题也需要解决。
纳米SiO2改性EPDMPP热塑性弹性体TPE性能研究
（ １ 公・ 切 厚＼ 嗽
图２纳米Ｓ ｉ ０ ２ 含ａ对磨损率的影响
ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ Ｆ ｉ ｇ ． ２Ｅ ｆ ｎ ａ ｎ ｏ － Ｓ ｉ ０ ２ｃｏｎｔｅｎｔ
ｏ ｎ ｔ ｈｅ ａ ｂｒ ａｓｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔｉ ｏ
１ ６ ０ ｒ
（ ２ ）
ｐ
式中： ！ 为扯断伸长率，％ ：Ｌ 为试样达到规定
不同程序的影响。所得结论可为有关工程应用提供理论指导。
关键词：纳米 Ｓ ｉ ０ ２ ； 改性；热塑 性弹性体； 性能
中图分类号：Ｔ Ｈ １ ４ ５ ． ４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ０ ０ ９ － ５ ９ ９ ３ （ ２ ０ ０ ４ ） ０ ３ － ０ ０ １ ２ － ０ ４
热塑性弹性体 （ Ｔ Ｐ Ｅ ） 是近２ ０ 余年 中被研究
弹性体相容剂及共混工艺的研究【 ｉ ｌ ． 橡胶工业， ２ ０ ０ ０ ，
４ ７ （ ６ ） ： ３ ２ ３ 一 ３ ２ ９ ．
［ ２ 〕王海宝， 王家 序， 陈 战 ・纳米 Ａ ｌ ， 叭 对超高分 子量聚乙
烯工程材料性能的影响〔 Ｊ ｌ ． 重庆大学学报， ２ ０ ０ ２ ， ２ ５
数，下同） 对改性热塑性弹性体某些性能指标
的影 响 。
图 １ 显 示， 随 着纳 米 Ｓ ｉ ０ ２ 含 量的 增 加， 拉 伸
强度随之增大，最后趋于稳定。扯断伸长率则
与 纳 米Ｓ ｉ ０ ２ 含量呈反向 变 化趋 势， 当 纳 米Ｓ ｉ ０ ２
含量增至一定值 时，指标反弹并最终趋于稳
ｎ ￣ 日 ｄＪ
万方数据
纳米Ｓ ｉ ０ ２ 改性Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ ／ Ｐ Ｐ 热塑性弹性体（ Ｔ Ｐ Ｅ ） 性能 研究
（ 上海塑料》２ ０ ０ ４ ． ０ ９ Ｎ ｏ ． ３ （ 总１ ２ ７ 期）
纳米级CaCO_3粒子增韧增强聚丙烯的研究_任显诚
纳米级CaCO3粒子增韧增强聚丙烯的研究任显诚 白兰英 王贵恒(四川大学高分子材料系,成都610065)张伯兰(中国科学院成都分院有机化学研究所,成都610041)摘 要通过对纳米级CaCO3粒子进行表面预处理和熔融共混工艺制备了PP/纳米Ca-CO3复合材料,并进行了力学测试和结构表征。
结果表明,经过适当表面处理的纳米CaCO3粒子可以通过熔融共混法均匀分散在聚丙烯中,粒子与基体界面结合良好,纳米CaCO3粒子在低于10%用量时即可使聚丙烯缺口冲击强度提高3～4倍,同时基本保持其拉伸强度和刚度。
DSC熔融曲线分析表明,CaCO3对聚丙烯的β晶结晶过程有明显的诱导作用,提高了β晶的含量,增加了PP基材的韧性,通过对填充复合材料的冲击断面观察证明,材料的增韧是由于基体发生了大面积屈服所致。
关键词:聚丙烯 纳米复合材料 增韧0 前言聚丙烯的增韧增强改性在过去多采用橡胶类弹性体共混和纤维、填料填充共混方式[1～3],近年来国内外开始了关于纳米级粒径无机填料填充各种聚合物的基础理论和应用研究,包括用蒙脱土、SiO2、TiO2等纳米微粒填充聚丙烯的研究[4～7]。
由于无机纳米粒子同聚丙烯极性差异较大,表面能高,二者相容性很差,纳米粒子极易团聚,难于得到性能优异的复合材料。
本研究采用了适当的纳米粒子表面预处理法,通过熔融共混制备出了高性能的聚丙烯/纳米CaCO3复合材料。
1 实验部分1.1 主要原材料＊本工作得到中国科学院高分子物理联合开放研究实验室(长春应用化学研究所)资助。
收稿日期:1999-10-22PP-A共聚,扬子石油化学工业公司;PP-B均聚,扬子石油化学工业公司;纳米级Ca-CO3,粒径平均80nm,华东理工大学国家超细粉末工程研究中心提供;表面处理剂A,自制,相容剂B,自制。
1.2 工艺技术路线一步法:将表面预处理后的CaCO3同聚丙烯、相容剂B在双螺杆挤出机上直接共混。
二步法:先将表面预处理后的CaCO3同相容剂B和少量共聚聚丙烯在双螺杆挤出机上挤成高浓度母料,再将母料同聚丙烯共混。
纳米无机粒子与橡胶填充高分子复合材料的研究-〖中山大学化(2021修订版)(2021整理)
纳米无机粒子与橡胶填充高分子复合材料的研究周彤辉吴春蕾章明秋*〔中山大学化学与化学工程学院，广州510275〕摘要本研究利用纳米SiO2的外表活性，采用辐照引发单体聚合方法在粒子外表接枝上高分子链，并利用常规加工方法制备纳米SiO2/聚丙烯复合材料。
用多种测试手段对接枝改性的纳米粒子进行了表征，研究了影响接枝反响的各种因素；对所得复合材料的力学性能进行了测试，借助SEM对缺口冲击断面的观察和偏光显微镜对复合材料的结晶形态观察；初步探讨了纳米SiO2﹑EPDM增强增韧聚丙烯的机制。
结果说明，纳米SiO2和橡胶填充聚丙烯能够起到协同增韧增强的作用。
关键词纳米SiO2；辐照接枝；橡胶；填充；共混法；增强；增韧聚丙烯是一种综合性能优良的通用热塑性塑料。
其密度较小，机械性能如屈服强度﹑拉伸强度﹑压缩强度﹑外表硬度及弹性模量均较优异；并有突出的耐应力开裂性和耐磨性；有较好的耐热性能，具有优良的化学稳定性；易于加工，可用注射﹑挤出和中空成型等多种方法高效率地成型各种制品。
但是，聚丙烯也存在一些缺乏之处，最大缺点是耐寒性差，低温易脆断；其次还存在收缩率大，制品尺寸稳定性差，容易产生翘曲变形；与传统工程塑料相比，聚丙烯还存在耐气候性差，耐光﹑热及抗老化性差，涂饰和粘合第二次加工性差等缺点。
为了改良聚丙烯的性能，延长其使用寿命并扩大其应用范围，最有效的途径是开展聚丙烯的改性技术，如共混﹑填充﹑增强﹑成核﹑阻燃或多种技术复合，使聚丙烯高性能化或功能化[1]。
填充改性是聚合物的主要改性手段之一,通过添加无机填料,使聚合物的刚性、耐热性、尺寸稳定性等得到改善。
近年来,随着填料粒子的外表处理技术,特别是填料粒子的超微细化开发和应用,聚合物的填充改性已从最初简单的增量增强,上升到增强增韧的新高度;从单纯注重力学性能的提高,上升到开发功能性复合材料。
将纳米粒子作为一类新兴填料,应用到聚合物的填充改性,开发高性能、具有特殊功能的复合材料,正是顺应了聚合物填充改性的开展潮流[2]。
纳米无机粉体对PP／POE共混物力学性能和形态结构的影响
度影 响不 大 ， 纳米 高岭 土略 优 于纳米 Ｃ Ｃ ， ａ Ｏ 的增
强效 果 。 弹性体 和纳米 粒 子 的协 同增韧 作用 可解 释为 ： 纳米 粒 子 和热 塑性 体按 照各 自的增韧 机理 对Ｐ Ｐ进 行增 韧 ；共 混 物 中弹性 体 的存 在使 体 系 粘度 上升 ， 在剪切 塑化过程 中 ， 共混 物受到 剪切作 用增 加 ， 使纳米 Ｃ Ｃ ， 分 分散 ， 易 团聚 ， 而 ａＯ 充 不 从
相 态 结 构 ，冲 击试 样 断 面置 于 二 甲苯溶 液 中 ， 温 保 持 ３ ４天 ， 表 面 的 Ｐ Ｅ蚀 刻 掉 ， 室 － 将 Ｏ 喷 金 处 理 后 用 扫 描 电子 显微 镜 （Ｅ 观察 弹性 在 Ｓ Ｍ）
大 量 的弹性体 ， 而使 基 体 的刚性 和 强度 性 能指 从
标难 以得 到保 证 …。而 单 纯采 用纳 米无 机粒 子增 韧 ， 然 材料 的强 度 和韧 性 得 到 保 证 ， 增 韧 的 虽 但
Ｐ Ｐ的 增 韧 效 果 明 显 优 于 纳 米 高 岭 土 的增 韧 效
果。
△ 一纳米高岭土 ＋一纳米碳酸钙 ０
图 ２ 纳 米 粉 体 含 量 对 共 混 物 断 裂伸 长 率 的影 响
△ 一纳米 高岭 士 ０ 一纳米碳酸钙
图 ４ 纳米 粉 体 含 量 对 共 混 物 弯 曲强 度 的 影 响
纳米无 机粉 体对 Ｐ ／ Ｏ ＰＰ Ｅ共混 物力 学性 能 和形态 结构 的影 响 达到 最 大值 。 明纳米 Ｃ Ｃ ， 说 ａ Ｏ 和基 体之 间有 一定 的界 面粘 合 。 图 ３中 ， 随纳 米 粉 体 含量 的增 加 ， 混 物 的 共 缺 口冲击 强 度均呈 现 先升后 降 。 纳米 Ｃ Ｃ ， 但 ａ Ｏ 对
无机粒子增强增韧阻燃聚丙烯的研究进展
作 者 简 介 ： 生 鹏 （９ ７ ） 男 ， 士 ， 刘 １６ 一 ， 博 副教 授 ， 要 从 事 高 分子 基 主
基金 项 目 ： 色 化 工 过 程 省 部 共 建 教 育 部 重 点 实 验 室 开 放 基 金 绿
（ ＧＣＰ２ ０ ０ ０ ９ ８）
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ ～ ７ ２ １ － １０
增韧剂使用 。Ｃ Ｃ 。的质量分 数小于 ５ 时 ， 同 ａＯ 能
时 增 强 和 增 韧 Ｐ 缺 口冲 击 强 度 随 纳 米 Ｃ Ｃ 的 Ｐ； ａ Ｏ。
复 合 材 料 的力 学 性 能 。 当 钛 酸 酯 偶 联 剂 的 用 量 为
Ｃ ＣＯ 质 量 的 ２ 时为 最 佳 。 ａ 。
பைடு நூலகம்
Ｔ ｉ 等 对 Ｃ Ｃ 。 韧 Ｐ ｈｏ ａＯ 增 Ｐ的研究 中， 选择
了 平均 粒 径分 别 为 Ｏ ０ ｍ， ． ｍ 和 ３ ５ ｍ 的 ． ７ｆ ０ ７ｆ ． Ｃａ ＣＯ。 在 用 量 相 同 的情 况 下 ，． ｍ 的 Ｃ ＣＯ ， ０ ７ｔ Ｌ ａ 对
Ｐ Ｐ具 有 最 佳 的 增 韧 效 果 。 （）纳 米 粒 子 ２ 纳 米 粒 子 填 充 聚 合 物 要 达 到 很 好 的增 强 、 韧 增
效果 ， 必须使 纳米粒 子与聚合物在纳米尺度上 的均 匀分散 。常用 的无机 刚性纳米粒子主要有 Ｃ Ｃ 。 ａＯ ，
ＳＯ ， ｉ 和碳 纳 米 管 等 。 ｉｚ ＴＯ 纳 米 Ｃ Ｃ ３ 塑 料 工 业 中使 用 最 广 泛 的 纳 米 ａＯ 是 填 料 之 一 。 由于 粒 子 的长 径 比小 ， 期 以来 被作 为 长
无机 粒 子 增 强增 韧 阻燃 聚 丙 烯 的研 究进展