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本文采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)表面接枝改性和低溫等離子體表面改性兩種方法，對一維納米材料凹凸棒土(ATP)進(jìn)行表面改性，并采用溶液共混法與聚苯乙烯(PS)復(fù)合，利用動態(tài)流變測試手段分析ATP經(jīng)不同方法改性前后對PS/ATP復(fù)合體系兩相界面相互作用的影響。
1、ATRP法對ATP的表面接枝改性及其與PS的復(fù)合首先采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷對ATP納米粒子進(jìn)行表面修飾，化學(xué)鍵合反應(yīng)活性較高的氨基，得到ATP-NH2；進(jìn)而與α-溴乙酰溴反應(yīng)，將ATRP引發(fā)活性點(diǎn)引入到ATP粒子表面，得到ATP-Br并以其為大分子引發(fā)劑，采用ATRP方法在ATP表面接枝聚合PS，得到ATP-g-PS，著重探討了反應(yīng)條件對接枝百分含量的影響。
本文通過傅里葉紅外光譜(FT-IR)、X-ray光電子能譜(XPS)測試，證實(shí)了引發(fā)活性點(diǎn)的引入及PS的接枝；并通過熱失重分析(TGA)測定接枝百分含量，最高可達(dá)17％。通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察粒子形貌，并比較其在非極性溶劑甲苯和極性溶劑水中的分散情況，發(fā)現(xiàn)ATP經(jīng)接枝改性后可均勻分散在有機(jī)介質(zhì)中。動態(tài)流變分析結(jié)果顯示，改性后的ATP填充PS體系復(fù)數(shù)粘度上升，儲能模量增加，說明經(jīng)表面改性后的ATP與PS熔體界面相互作用增強(qiáng)。
2、低溫等離子體對ATP的表面改性及其與PS的復(fù)合采用低溫氬等離子體對ATP進(jìn)行表面處理，并引發(fā)苯乙烯(St)原位聚合，同時(shí)以未經(jīng)等離子體處理的ATP與St的熱聚合為對比實(shí)驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)等離子體處理使聚合反應(yīng)速率提高，產(chǎn)量和相對分子質(zhì)量均高于熱聚合，但并未在ATP表面形成接枝。另外，課題還探討了ATP及ATP-NH2經(jīng)氬等離子體表面改性后填充于PS的復(fù)合材料的流變性能。

    doi：
    10.7666/d.y1676681
    關(guān)鍵詞：
    原子轉(zhuǎn)移自由基聚合 低溫等離子體 表面改性 凹凸棒土 聚苯乙烯 溶液共混
    作者：
    高振明
    學(xué)位授予單位：
    天津大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    材料學(xué)
    導(dǎo)師姓名：
    馬桂秋
    學(xué)位年度：
    2009
    語種：
    中文
    分類號：
    TB332
    在線出版日期：
    2010年08月30日