纳米二氧化硅在PVC中的应用
无机纳米粒子SiO2增韧增强PVC的性能
无机纳米粒子SiO2增韧增强PVC的性能
王帆;李宏涛;吴广峰;张会轩
【期刊名称】《长春工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2003(024)003
【摘要】通过偶联剂处理及用球磨机混合方法使纳米SiO2在基体均匀分散,制备出纳米SiO2/PVC复合材料.利用冲击、拉伸测试测定纳米SiO2对复合材料力学性能的影响.实验结果表明,纳米SiO2起到了增韧、增强PVC的作用.
【总页数】2页(P19-20)
【作者】王帆;李宏涛;吴广峰;张会轩
【作者单位】长春工业大学,生物工程学院,吉林,长春,130012;长春工业大学,生物工程学院,吉林,长春,130012;东华大学,材料学院,上海,200051;长春工业大学,化学工程学院,吉林,长春,130012;长春工业大学,化学工程学院,吉林,长春,130012
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.411
【相关文献】
1.无机纳米粒子增强增韧聚合物的研究进展 [J], 宗志宇;许涌深;戴建华
2.纳米SiO2与POE协同增韧增强PP三元复合材料的制备及性能研究 [J], 卞军;蔺海兰;曾小杰;何飞雄;王刚;周强;杨峰
3.弹性体/无机纳米粒子复合体系增强增韧回收ABS树脂 [J], 孔雪松
4.SiO2增韧增强PVC人造革的研究 [J], 董金虎
5.无机纳米粒子改性剂对高聚物增强增韧的研究 [J], 李东立;许文才;王茹
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PVC用稳定剂的最新研究进展
PVC用稳定剂的最新研究进展PVC（聚氯乙烯）是一种重要的塑料材料，广泛应用于建筑材料、电线电缆、汽车零件等领域。
然而，在PVC的生产和使用过程中，热稳定性是一个重要的考虑因素。
稳定剂是一种用于抵抗PVC在高温下分解和降解的添加剂。
本文将介绍PVC用稳定剂的最新研究进展。
过去，铅盐稳定剂是PVC中最常用的稳定剂。
然而，由于铅盐稳定剂的毒性和环境污染问题，人们开始寻找更环保的替代品。
目前，钙锌稳定剂是PVC用稳定剂的主要替代品之一、钙锌稳定剂具有良好的耐热性、成本相对较低和环境友好等优点。
不过，由于缺乏理论基础和经验，钙锌稳定剂在实际应用中的稳定性和可靠性仍然存在一定的限制。
近年来，随着绿色环保理念的兴起，研究人员开始关注天然有机物稳定剂的研发。
许多植物提取物被发现具有较好的热稳定性，例如红胡萝卜素、黄酮类化合物等。
这些天然有机物具有良好的环境适应性、可降解性和可再生性，可以作为绿色稳定剂的潜在候选。
此外，还有研究表明，金属有机酸盐稳定剂也具有良好的稳定性。
金属有机酸盐稳定剂是由过渡金属离子和有机酸盐基团组成的复合稳定剂。
它们可以通过稳定PVC分子链的振动和限制HCl释放来提高PVC的热稳定性。
目前，钴、锌和锡等金属常用于金属有机酸盐稳定剂的制备。
研究表明，金属有机酸盐稳定剂对PVC具有很好的热稳定性，但与传统的铅盐稳定剂相比，其耐候性和色牢度仍然有待改进。
此外，纳米材料在PVC稳定剂方面也取得了一些重要的研究进展。
纳米稳定剂是由纳米粒子制备的一种新型稳定剂。
纳米粒子具有较大的比表面积和较高的活性，可以吸附和催化降解有害物质。
目前，纳米氧化锌、纳米二氧化硅和纳米碳酸钙等纳米材料被广泛用于PVC稳定剂的制备。
研究表明，纳米稳定剂可以显著提高PVC的耐热性和耐候性，并降低有害物质的释放。
总之，PVC用稳定剂的研究进展涉及多种类型的稳定剂，包括传统的钙锌稳定剂、天然有机物稳定剂、金属有机酸盐稳定剂和纳米稳定剂。
纳米SiO2与PVC的共混改性
１ ４ 共 混 料 的 制 备 ．
ｌ 试 验 部 分
１１ 主要 原料 ．
按 配 方称 取 物料 （ Ｐ Ｃ 用 量 为 １ｋ 按 Ｖ ｇ计 ） 除 ，
Ｐ Ｃ—Ｓ ７ 天 津 渤 天 化 工 有 限 责 任 公 司 ； 性 Ｖ Ｇ ， 改 纳 米 ＳＯ ＤＮＳ２ ＲＮＳＤ、 ｉ （ 一、 — ＤＮＳ３ ， 南 大 学 。 一） 河 ＤＮＳ２和 ＤＮＳ３是 可 分 散 型 纳 米 ＳＯ２ ＤＮＳ ２的 一 一 ｉ ， 一
第３ ９卷 第 ７期
２１ ０ １年 ７ 月
ｌ ｒｄｅ ｏｉ
Ｖｏ１ ３ ． ９。Ｎｏ． ７
Ｊ１ ｕ．，２ １ ０ １
纳 米 Ｓｏ２与 Ｐ ｉ ＶＣ 的 共 混 改 性
田 爱 娟 ， 克 伟 侯
（ 天津 渤天 化 工有 限 责任公 司 ， 津 ３ ０ ８ ） 天 ０ ４ ０
２ Ｒ － 和 ＤＮＳ ３均 能 提 高 共 混 料 的 加 工 性 能 。 、 ＮＳＤ －
［ 囤 分 类 ｇ ３Ｔ ２ ． 中 － Ｑ３ ５ ３
［ 献 标 志 码 ］Ｂ 文
［ 章 编 号 ］１０ —７ ３ （０ １０ —０ ２ —０ 文 ０ ９ ９７２１）７ ０ ７ ３
Ｂｌｎｄ ｎｇ ｍ ｏ ｉｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｉ ｄ ｆｃ ｔｏ ｆＰＶＣ ｉｈ ｎａ － ｉ ｗ ｔ ｎｏ Ｓ Ｏ２ ＴＩ Ｎ ｊ ａ Ａ Ａｉｕ ｎ，Ｈ ＯＵ ｅ ｉ Ｋ ｗｅ
（ ｉｎｉ ｏｉｎＣ ｅ ｃｌ ｎ ｕｔ ． Ｌ ｄ ， ａｊｎ３ ０ ８ ，Ｃ ｉａ Ｔ ａｊｎＢ ｔ ｈ ｍｉａ Ｉｄ ｓ ｙＣｏ ， ｔ ． Ｔｉ ０ ４ ０ ｈｎ ） ａ ｒ ｎｉ
纳米级SiO2填充PVC糊的流变性能及存放性能研究
型
ｌ ５ ５．
ｌ ２
５． ０
９． ５
１０ ．
５５ ０ ．
—
ＮＤ ．９型旋 转粘 度 计 ， ｊ ７ 小型 高 速混台 器 。
１３ 样 品 制 备
２５
４ ５
４ ５ ｌ ２ ５
２ ５
本 实验所 用 纳米 ＳＰ 采用 “ 束法 ”２制 成 ， 面 ｉ２ 胶 ＿ Ｊ 表
纳米 Ｓｏ ： ｉ ２ 自制 ， 均粒 径约 ５ ｍ， 形 ， 平 ０Ｙ 球 ｌ 比表面 积约 为 ３ ０ｍ２ ｇ 普 通 超 细 ＳＰ ： ０ ／ ； ｉ ２ 自制 ， 均 粒径 约为 平
ｆｌｄｗｉｈｎ ｎ ｍｅｅ ｉ ｎ ｏ ｌ ｚ ｕｔａ ｎ ｉ ｉｅ ｔ ａ ｏ ｔｒＳＰ２ａ ｄ￣ ｍ／ｏｔ ｌ ｆ ｅＳ０２ ｌ ｌ ｒｉ
性 能可 以 持 久 地保 持 。 关键 词 ： 米 ｓ０ Ｐ Ｃ糊 纳 ｉ２ Ｖ 流变性 能 存 放 性 能
采 用纳 米级 无 机 粒 子 填充 聚 合 物基 复 台 材 料 ， 可 以在 材 料 的朴 强 、 韧 、 隔 等改 性 中获 得 良好 的效 增 阻
Ｐ ＶＣ糊 按 表 １取料 配 制 ， 置 ３ｈ后 测定 其 流 变 放
２ ｍ；ＶＣ糊 树脂 ： 州 第 二 化 工 厂产 品 ； 苯二 甲 ０ Ｐ 福 邻
酸．一 ２ 乙基 己酯 ： 州 第 二 化 工 厂 产 品 ； 福 偶联 剂 及分 散 剂 为 自选 品 。
１ ２ 主 要 仪 器 及 设 备 ．
配 —元 堑！ 方 — 堕号
ｌ２ ２ ２ ３． ０ １０ ． １５ ．
经 特 殊 处 理 ， 均 粒 径 约 为 ５ ｍ ， 形 ， 表 面 积 约 平 ０ｎ 球 比
山东纳米二氧化硅用途
山东纳米二氧化硅用途山东纳米二氧化硅是一种新型的高科技材料，具有极高的特殊性能和潜在的广泛应用前景。
在工业领域中，纳米二氧化硅主要应用在以下几个方面。
1. 涂料、油墨和颜料山东纳米二氧化硅能够提高涂料、油墨和颜料的抗菌性和抗紫外线性能，同时能够增强其表面润滑性和耐磨性，提高粘附力和提高光泽度。
在细分领域中，纳米二氧化硅还可以用于制造高透明度的涂料、油墨和颜料。
2. 橡胶和塑料加入适量的纳米二氧化硅可以使橡胶制品具有更高的强度、硬度和耐磨性，同时也能够提高塑料制品的机械强度和耐候性。
此外，山东纳米二氧化硅还可以增加材料的耐腐蚀性、抗氧化性和耐高温性。
3. 催化剂山东纳米二氧化硅可以用于催化剂的制造，其具有许多有利的特点，例如高表面积和催化活性，对化学反应有良好的协同效应，且可以在较低的温度下发挥催化作用。
纳米二氧化硅被广泛应用于许多催化反应中，如生物燃料电池、甲烷催化氧化等。
4. 电子材料山东纳米二氧化硅是制造电子材料的重要原材料之一。
在晶体管和半导体领域，纳米二氧化硅可以作为填料和增强剂，提高材料的性能，并能够在晶体管和半导体器件中用作介质、绝缘材料和电解质等。
5. 生物医学纳米二氧化硅在生物医学领域中也有广泛的应用。
它可以用作药物运载系统和磁共振造影剂，并且对于细胞生长和组织再生具有一定的作用。
此外，纳米二氧化硅还可以用于制造各种生物传感器和生物成像的测量设备。
总之，山东纳米二氧化硅是一种极具应用潜力的高科技材料，被广泛应用于涂料、油墨、橡胶、塑料、催化剂、电子材料和生物医学等领域。
未来，随着科技的不断发展，纳米二氧化硅的应用前景将不断拓展和深化。
pvc改性方法
pvc改性方法PVC改性方法。
PVC是一种常见的塑料材料，具有良好的耐候性、耐腐蚀性和机械性能，因此在建筑、电子、医疗和日常生活用品等领域得到广泛应用。
然而，PVC的热稳定性和耐候性有限，为了改善其性能，常常需要进行改性处理。
下面将介绍几种常见的PVC改性方法。
第一种方法是添加热稳定剂。
PVC在加工过程中容易发生分解，导致其性能下降，为了提高PVC的热稳定性，可以向PVC中添加热稳定剂。
热稳定剂能够吸收或中和PVC分解时产生的酸性物质，阻止分解反应的进行，从而延长PVC的使用寿命。
第二种方法是添加抗氧剂。
PVC在长时间接触空气或紫外线的作用下容易发生氧化反应，导致其表面出现龟裂、变黄等现象。
为了提高PVC的耐候性，可以向PVC中添加抗氧剂。
抗氧剂能够阻止氧气与PVC发生反应，延缓PVC的氧化过程，从而提高其耐候性。
第三种方法是添加填料。
向PVC中添加填料可以改善其力学性能和加工性能。
常用的填料有无机填料和有机填料两种。
无机填料如纳米二氧化硅、纳米氧化铝等，能够提高PVC的硬度、强度和耐磨性；有机填料如改性聚丙烯、改性聚酰亚胺等，能够提高PVC的柔韧性和延展性。
第四种方法是添加改性剂。
PVC在加工过程中易出现熔体粘度大、流动性差等问题，为了改善PVC的加工性能，可以向PVC中添加改性剂。
改性剂能够改善PVC的流动性、降低熔体粘度，使其更易于加工成型。
综上所述，PVC改性方法包括添加热稳定剂、抗氧剂、填料和改性剂等。
通过合理选择和控制改性剂的种类和用量，可以有效改善PVC的热稳定性、耐候性、力学性能和加工性能，从而扩大PVC 的应用范围，满足不同领域对PVC材料性能的要求。
可反应性纳米SiO2对PVC颗粒结构、性能的影响
（． １ 天津 渤天化 工有 限责任 公 司 ， 天津 ３ ０ ８ ； ０ ４ ０ ２ 河 南大 学特种 功 能材 料教 育部 重 点 实验 室 ， 南 开封 ４ ５ ０ ） ． 河 ７ ０ ４
［ 键 词 ］可 反 应 性 纳 米 二 氧 化 硅 ；Ｖ 颗 粒 结 构 ； 能 关 Ｐ Ｃ； 性
结 果 表 明 ： Ｐ Ｃ／ ＮＳ 粒 内 部 结 构 较 为 疏 松 多 孔 ， 见 较 多 的 初 级 粒 子 ； 与 Ｐ Ｃ 树 脂 相 比 ， Ｖ Ｒ ① Ｖ Ｒ 颗 可 ② Ｖ Ｐ Ｃ／ ＮＳ 合 材 复
料 的 黏 数 略 有 增 加 ， 塑 剂 吸 收 量 提 高 ， 观 密 度 略 有 降 低 ， 粒 粒 度 分 布 变 化 不 大 ， 卡 软 化 温 度 小 幅 增 加 ， 降 增 表 颗 维 热
解速率降低 ； Ｒ ③ ＮＳ与部 分 Ｐ Ｃ 分 子 链 之 间形 成 了 强 化 学 键 结 合 。 Ｖ
［ 图 分 类 号 ］Ｔ ２ ． 中 Ｑ３ ５３
［ 献 标 志 码 ］Ｂ 文
［ 章 编 号 ］１ ０ 文 ０ ９—７ ３ （０ ０ ０ ９ ７ ２ １ ）８—０ １ ０ ９—０ ４
Ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｆｒ ａ ｔｖ ａ ｏ Ｓ Ｏ２ｏ ｈ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎｄ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆＰＶＣ ａ ｔｃ ｅ ｎ ｌ ｅ ｃ ｓ ｏ ｅ ｃ ｉ ｅ ｎ ｎ － ｉ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｒ ｐ ｒ ｉｓ ｏ ｐ ｒ ｉ ｌｓ
ｏｆＰＶＣ ｒ ｉｌ ｓｗｅ ｅ ｉ ｅ ｔｇ ｔ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｉ ｅ ａ ｔｏ ｅ ｈａ ｓ ｏｆＲＮ Ｓ ｗｉｈ ＰＶＣ ｓａ ａ ｙ ｅ ｐａ ｔｃｅ ｒ ｎｖ ｓ ｉ ａ ｅ ｎ ｈ ｎｔ ｒ ｃ ｉ ｎ ｍ ｃ ｎｉｍ ｔ ｗａ ｎ ｌ ｚ ｄ
高密纳米二氧化硅用途
高密纳米二氧化硅用途
高密纳米二氧化硅，是一种具有非常小的粒径和高比表面积的硅化合物。
它的主要用途如下：
1. 增强材料：高密纳米二氧化硅可以用作增强材料，可以被添加到塑料、橡胶、涂料、油漆等材料中，以提高它们的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性。
2. 吸附剂：高密纳米二氧化硅具有很强的吸附能力，可以用作吸附剂，用于去除水中的有机物和重金属离子等。
3. 催化剂：高密纳米二氧化硅可以用作催化剂，可以促进各种化学反应，如催化剂在生产合成氨、制取二氧化碳等反应中都有应用。
4. 医疗用途：高密纳米二氧化硅可以用于制备生物材料，如骨增生材料、人工关节等，也可以用于药物输送系统的制备，以提高药物的稳定性和生物利用度。
总的来说，高密纳米二氧化硅具有很广泛的应用前景，可以用于各种领域和行业，具有很大的经济价值和社会价值。
- 1 -。
消光专用纳米二氧化硅
消光专用纳米二氧化硅消光粉（也称消光粉，平光粉，哑光粉，哑粉），产品具有孔容大，分子结构为多面棱体，粒经分布窄，及理想的比表面，高吸油值等特点。
在实际运用中，充分体现较高的吸附性，消光性，多触变性及抗粘性。
可广泛用于涂料的消光，增稠，树脂的抗粘，打印介质的吸附，皮革的表面处理等。
本品可显著改善树脂湿润状态下的物理力学性能，具有良好的加速分散和防沉降作用，可明显改善涂膜的光泽，达到良好的消光效果。
技术指标：产品应用：1、涂料：在涂料中添加VK-SP30B具有极好的消光性，添加 0.5-10%的纳米氧化硅（需充分分散）后，其悬浮稳定性、触变性、涂层与基体之间的结合强度等性能均获得显著提高，干燥时间缩短，人工加速紫外老化试验时间成倍增加，耐洗刷性由几千次提高到上万次，同时涂层的抗污性也明显改善。
2、塑料：纳米二氧化硅充分分散于聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等塑料原料中，可大幅提高塑料制品的强度、韧性、耐磨性和抗老化性。
纳米二氧化硅的良好的透光率和小颗粒，可以使塑料变得致密。
特别是半透明性的塑料薄膜，添加纳米二氧化硅不但提高了薄膜的透明度、强度和韧性，更重要的是使防水性能大大提高。
实验证明：常规的PVC （聚氯乙烯）薄膜的透水性比添加纳米二氧化硅的PVC高1.5倍。
3、胶黏剂：纳米二氧化硅用于胶黏剂中，可以很大的提高粘合强度。
拉伸强度和伸长率分别比不加纳米二氧化硅填料的增加21％和23％。
4、喷墨打印与相纸：涂层采用纳米级的二氧化硅材料，形成极细微的无机－有机复合微粒，墨水打印上去后，马上被类似蜂巢的微孔吸收，其涂层吸墨力很强，对于打印很深色调的部分，也能表现很好的层次感；干燥也很快，从打印机里出来，就可以直接触摸；其涂层材料很细腻，还具有很好的防水性能，即使在水里浸泡几个小时，也能保持原样。
其优点是“三高一快”：即高光、高防水、高吸墨、快干。
用量：推荐使用量0.5-10%，客户可根据具体情况进行试验选择最佳添加量。
纳米二氧化硅改性阻燃水性聚氨酯的研制与应用
纳米二氧化硅改性阻燃水性聚氨酯的研制与应用摘要：水性聚氨酯涂料作为性能优良的“绿色涂料”，因其无毒、环保等优点，在很多领域得到了应用，但是也因其阻燃性能不佳，也限制了其在部分领域的应用。
本文主要阐述利用纳米二氧化硅对水性聚氨酯进行改性的机理及改性阻燃水性聚氨酯的应用。
关键词：纳米；二氧化硅；改性；阻燃；水性聚氨酯一、纳米二氧化硅改性阻燃水性聚氨酯机理纳米二氧化硅分子呈三维链状或网状结构，有些还具有三维硅石的结构，表面存在残键和不同键合状态的羟基。
纳米二氧化硅因其尺寸小、比表面积大、表面能高且表面配位不足等特点，易与水性聚氨酯分子结构中的氧发生键合作用，提高水性聚氨酯的键合力。
同时因纳米二氧化硅具有的小尺寸效应及活泼的化学性质，使其容易分布到水性聚氨酯分子链段的空隙中，从而增强水性聚氨酯的密度、强度、韧性及延展性。
纳米二氧化硅改性后的水性聚氨酯同时继承了二氧化硅及水性聚氨酯各自优良的特性，使得改性后产品的综合性能得到提升，大大拓展了其应用范围。
利用二氧化硅改性水性聚氨酯复合材料可将纳米二氧化硅以粉体、溶胶、凝胶等不同形式加入到水性聚氨酯乳液中，改性时，可根据不同的目的合理采用纳米二氧化硅加入方式，以获得不同改性效果的产品。
二、纳米二氧化硅改性阻燃水性聚氨酯方法（一）溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是将纳米二氧化硅前驱物溶于水或有机溶剂中形成均质溶液，然后与聚氨酯单体中的多异氰酸酯反应制备纳米复合材料。
该法主要分为两个步骤，首先生成溶胶，然后再与聚合物缩聚形成凝胶。
纳米二氧化硅中有大量各种各样的羟基，易形成二次粒子，甚至形成团聚体，因此，在应用过程中很难均匀分散在有机聚合物中，颗粒的纳米效应也就很难发挥出来。
为了解决这一难题，可以采用溶胶-凝胶法。
用正硅酸乙酯水解缩合反应制备出二氧化硅，通过硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷对二氧化硅粒子进行表面改性，以丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯对纳米二氧化硅包覆进行二次改性，最终得到稳定的纳米二氧化硅分散液。
纳米二氧化硅在PVC中的应用
PVC/超细二氧化硅复合材料的制备及其性能研究超细SiO2因其粘合力强、比表面积大、分散性好、光学性能和机械性能优良，广泛应用于催化剂载体、高分子复合材料、电子封装材料、精密陶瓷材料、橡胶等诸多行业的产品中。
由于超细二氧化硅与PVC结构相差甚远，很难将其均匀分散在PVC中，需要对二氧化硅进行表面改性。
本实验采用的改性剂硅烷偶联剂遇水极易分解，若将其直接滴加在水溶性二氧化硅溶胶中，实验很难成功。
因此，作者首先用BS-12将二氧化硅从水溶胶中沉淀出来，然后与无水乙醇共混进行常压蒸馏将大量的水带出，再加入硅烷偶联剂进行改性，使二氧化硅表面接枝上大分子支链。
然后利用常规聚合物共混加工手段，将改性后的超细微粒填充入聚合物中，使PVC的性能得到了改善。
1 实验1.1 主要材料纳米SiO2溶胶，安徽科纳新材料有限公司； KH-560硅烷偶联剂，南京大学应化所； PVC，SG5型，葫芦岛锦化聚氯乙烯有限公司； ACR，201型，山东莱芜市合成化工厂； 超细碳酸钙，工业级，江西永平永发轻钙厂； 三盐基硫酸铅、环氧大豆油、BS-12、聚乙烯醇，均为工业纯，市售。
1.2 仪器及设备转矩流变仪，XSS-300，上海轻工机械公司；开炼机，XK-160，南京橡塑机械厂；平板硫化机，QLB350×350×2，无锡市第一橡塑机械厂；万能实验机；RGT-30A，深圳市瑞格尔仪器有限公司；冲击试验机，JB6，吴忠材料实验机厂；扫描电镜，JSM-5610LV。
1.3 纳米二氧化硅的表面处理在250 mL三口瓶中，加入100 g纳米SiO2溶液，搅拌。
将适量的聚乙烯醇和BS-12缓慢滴加入纳米SiO2溶液中，使溶液变成膏状。
加入50 g无水乙醇，强烈搅拌0.5 h，调低转速，加热到液体共沸温度83℃开始常压蒸馏，待体系变粘稠时，停止加热，冷却至室温。
重复以上操作三次，再加入50 g乙醇，强烈搅拌后，滴加1.5 g KH-560，在70℃以下反应2 h，蒸馏，将所得粉体在50℃下真空干燥，研磨。
ACR／纳米SiO2复合粒子的合成及其对PVC的增韧作用
ｓｒｎ ｔ ｆＰ ｔｅ ｈｏ ＶＣ ｓｓｇ ｉ ｃｎ ｌ ｍｖ ｄ ｗｈ ｎａｓ ｌ ｒａ ｏ ｎ ｆ ｏ ｏ ｉ ａｔ ｌ ｒ ｄ ｅ ｇ ｗａ ｉｎｆ ａ ｔ ｉ ｉ ｙ ｍｐ ｅ ｅ ｍａｌ ｍ ｕ ｔｏ ｍｐ ｓｔ ｐ ｒｉ ｅ ｗｅｅａ ｄ ｄ． ｅ ｃ ｅ ｃｓ
戚栋明， 包永 忠 ， 志 明 ， 志 学 黄 翁 （ 江 大 学聚 ２ ） 浙 浙 １０７
【 关键词 ］ Ｖ ＡＣ 纳米 Ｓ ； Ｐ Ｃ； Ｒ； ｉ 接枝 ； 增韧 ［ 摘 要】研究 了细乳 液聚合制备 纳米 Ｓ 复合粒子及其对 Ｐ ｉ ＶＣ的增韧作用 。对丙烯酸酯 单体 中的纳 米 Ｓ 粒子进行偶联改性 ， 高了 Ａ Ｒ对纳米粒子 的包覆 率和接枝率 ， ｉ ０２ 提 Ｃ 复合粒子 与 Ｐ Ｃ共 混后纳米 Ｓ 粒子 在 Ｖ ｉ Ｏｚ Ｐ ＶＣ基体 中的分散性好 。复合粒子对 Ｐ Ｃ的增韧效果 明显优 于纳米 Ｓ 粒子和未改性 ＡＣ Ｖ ｉ Ｒ共聚物 ， 复合粒 子的 用量较少 时 ， 就可明显提高 Ｐ Ｃ的冲击强度 。 Ｖ ［ 中图分类号 】 ３ ５ ３ ＴＱ ２ ． ［ 文献标识码】Ａ ［ 文章编号 】１０ —７ ３ （０ ６ ０ —０ ０ —０ ０９ ９７２０）４ ０ ６ ４
ｂｅ ｄｎ ｈ ｏ ｏ ｉ ａ ｉｌ ｔ ｌｎ ｉ ｔ ｅｃ ｍｐ ｓｔ ｐ ｒ ｃｅ ｗｉ ＰＶＣ． ｅｔｕ ｈ ｎｎ ｆｅ ｔｏ ｏ ｐ ｓｔ ａ ｉｌ ｎ Ｐ ｇ ｅ ｔ ｓ ｈ Ｔｈ ｏ ｇ ｅ ｉ ｅｆｃ ｆｃ ｍ ｏ ｉ ｐ ｒ ｃｅ ｏ ＶＣ ｓ ｇ ｅ ｔ ｓ ｗａ ｍｕ ｈ ｂ ｔｅ ｈ ｎ ｔ ａ ｆｎ ｎ ｍｅｅ ｉ ａ ｔ ｌ ｎ ｈ ｔ ｆｕ ｍ ｏ ｉ ｅ ｃ ｅｔｒｔａ ｈ ｔｏ ａ ｏ ｔｒＳｏ２ ｒｉ ｅ ａ ｄｔ ａ ｎ ｄ ｆ ｄ ＡＣＲ ｏ ｏｙ ｅ ． ｅ ｉ ａ ｔ ｐ ｃｓ ｏ ｉ ｃｐ ｌ ｍ ｒ Ｔｈ ｍｐ ｃ
二氧化硅在高分子塑料中的应用
二氧化硅在高分子塑料中的应用高分子塑料（polymers）是一种由长链重复单元构成的材料，非常适合用于制造各种物品，例如塑料袋、家电零件、汽车配件等。
在生产过程中，添加二氧化硅（SiO2）可以改变高分子塑料的物理性质，提高其耐热性、抗紫外线的能力、抗氧化性、增加硬度等。
二氧化硅是一种物理性质极为稳定的无机化合物，其纳米级的颗粒可以用于改变高分子塑料的性能。
以下是它在高分子塑料中的应用：增强泛用环氧树脂（general purpose epoxy resin）将二氧化硅掺入环氧树脂中，可以使得树脂的物理性质大大改变。
添加硅颗粒可以提高树脂的硬度、抵抗磨损，延长使用寿命。
在实验中，二氧化硅在环氧树脂中被掺入比例为10-30%，可以获得更好的性能。
这种方法得到了广泛的应用，可以制造化工设备、电子零件等。
改善木塑（wood-plastic composite）木塑由木材和高分子塑料组成，它们的混合时通常会添加二氧化硅。
这可以增加木塑的硬度和稳定性。
当加入二氧化硅时，木塑的屈服强度（yield strength）和断裂韧性（fracture toughness）都得到了提高。
这意味着木塑可以更好的承受扭曲、拉伸等压力，是一种更坚固、更有韧性的材料。
改进热塑性弹性体（thermoplastic elastomer）热塑性弹性体是一种形状可变的高分子材料，其可赋予弹性材料的柔软性，又具有塑料的硬度和耐磨性。
掺入二氧化硅可以改变其形状，增加其抗冲击性、增加硬度。
当二氧化硅颗粒被掺入到热塑性弹性体中时，可以使其改善变形、增加其机械性能，从而制造出更加耐用的产品。
改进塑料密封件（plastic seals）二氧化硅可以被添加到塑料密封件（seals）中，以提高密封件的抗氧化性、耐腐蚀性和耐摩擦性。
它还可以在塑料密封件中提高它们的硬度、耐热性和防水性。
在航空航天、汽车和医疗器械等领域中使用二氧化硅塑料密封件，可以减少维护时间、减少恶劣环境下的故障。
SiO2改进PVC材料性能的研究进展
第47卷第10期2019年10月聚氯乙烯Polyvinyl ChlorideVol. 47 , No. 10Oct. , 2019【综述】SiO 2改进PVC 材料性能的研丸进展朱军*，余国华，徐伟，李文兴* ［收稿日期］2019 一03 -18［作者简介］朱军(1985-),男，博士研究生，现于宜宾天原集团股份有限公司研究院从事高分子材料制备与改性研究工作。
(宜宾天原集团股份有限公司，四川 宜宾644000)［关键词］PVC ；SiO 2；改性方法；研究进展［摘 要］对Si 。
？的表面改性方法及其对PVC 材料力学性能、热学性能、光学性能的影响研究现状进行了总结。
结果表明:SiO 2/PVC 复合材料综合性能优于纯PVC 材料，具有良好发展前景，其中表面改性的纳米SiO 2可以提高PVC 力学性能及热性能，表面改性的微米SiO 2可以改进PVC 消光性能。
［中图分类号］TQ325.3［文献标志码］B ［文章编号］1009 -7937(2019)10 -0001 -04Research progress of SiO 2-modified PVCZHU Jun, SHE Guohua , XU Wei, LI Wenxing(Yibin Tianyuan Group Co. , Ltd. , Yibin 644000 , China)Key words : PVC ; SiO 2 ； modification methods ； research progressAbstract : The modification methods of SiO 2 surface and the effects of SiO 2 on the mechanical prop erties ,thermal properties and optical properties of PVC materials were summarized. The results showed that the SiO 2/PVC composites had better comprehensive properties than pure PVC materials and had good development prospects. Surface modified nano-Si02 could improve the mechanical and thermalproperties of PVC , and surface modified micro-SiO 2 could improve the extinction properties of PVC.PVC 是一种常用的热塑性树脂，具有很好的耐磨性能、耐酸碱腐蚀性、难燃性以及高的性价比，广泛应用于工业、农业、建筑等领域;但是PVC 的冲击性能、加工性能、耐热性能以及消光性能不好。
纳米二氧化硅改性聚氯乙烯的研究
纳米二氧化硅改性聚氯乙烯的研究聚氯乙烯（PVC）是五大通用塑料之一,具有良好的可塑性、抗化学腐蚀性、耐渗透性、性价比高等优点,被广泛应用于日常生产生活。
由于纯PVC的热稳定性、韧性等不能满足加工和使用的要求,所以在制备和加工过程中需要加入助剂提高PVC的性能。
随着纳米技术的发展,高表面活性、高强度、良好热稳定性的无机纳米微粒在聚合物中的应用受到广泛关注。
本文使用液相原位表面修饰技术制备表面改性的纳米SiO<sub>2</sub>,采用原位和熔融共混两种方式对PVC进行改性。
研究了纳米SiO<sub>2</sub>的结构、表面性质对PVC的结构和性能的影响。
主要内容与结果如下:（1）纳米SiO<sub>2</sub>共混改性PVC。
通过机械混合,熔融共混步骤将纳米SiO<sub>2</sub>分散在PVC基体中。
研究了纳米SiO<sub>2</sub>的结构、表面性质等对PVC树脂的塑化性能以及制品的力学性能、热稳定性的影响。
加入3份HB120F纳米SiO<sub>2</sub>使PVC树脂的塑化时间从84s大幅降低至39s。
冲击强度从5.36 kJ/m<sup>2</sup>增加至10.19 kJ/m<sup>2</sup>,强度保持稳定,而等量的商用抗冲改性剂氯化聚乙烯（CPE）对PVC的韧性提升效果与之相当,弯曲强度大幅降低8.24%。
纳米SiO<sub>2</sub>具有较高的表面活性,能吸附在树脂颗粒表面,提高树脂颗粒表面的摩擦系数,增大扭矩,促进塑化,也能在PVC基体中起到应力集中作用,引发银纹吸收能量并阻止银纹发展成破坏性的裂纹。
加入3份表面修饰有双键的纳米SiO<sub>2</sub>,Ti和T<sub>50</sub>分别从2.9min和17.7min 增加到3.7min和22.2min,PVC受热分解产生HCl速度明显变缓。
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PVC/超细二氧化硅复合材料的制备及其性能研究
超细SiO2因其粘合力强、比表面积大、分散性好、光学性能和机械性能优良，广泛应用于催化剂载体、高分子复合材料、电子封装材料、精密陶瓷材料、橡胶等诸多行业的产品中。
由于超细二氧化硅与PVC结构相差甚远，很难将其均匀分散在PVC中，需要对二氧化硅进行表面改性。
本实验采用的改性剂硅烷偶联剂遇水极易分解，若将其直接滴加在水溶性二氧化硅溶胶中，实验很难成功。
因此，作者首先用BS-12将二氧化硅从水溶胶中沉淀出来，然后与无水乙醇共混进行常压蒸馏将大量的水带出，再加入硅烷偶联剂进行改性，使二氧化硅表面接枝上大分子支链。
然后利用常规聚合物共混加工手段，将改性后的超细微粒填充入聚合物中，使PVC的性能得到了改善。
1 实验
1.1 主要材料
纳米SiO2溶胶，安徽科纳新材料有限公司； KH-560硅烷偶联剂，南京大学应化所； PVC，SG5型，葫芦岛锦化聚氯乙烯有限公司； ACR，201型，山东莱芜市合成化工厂； 超细碳酸钙，工业级，江西永平永发轻钙厂； 三盐基硫酸铅、环氧大豆油、BS-12、聚乙烯醇，均为工业纯，市售。
1.2 仪器及设备
转矩流变仪，XSS-300，上海轻工机械公司；开炼机，XK-160，南京橡塑机械厂；平板硫化机，QLB350×350×2，无锡市第一橡塑机械厂；万能实验机；RGT-30A，深圳市瑞格尔仪器有限公司；冲击试验机，JB6，吴忠材料实验机厂；扫描电镜，JSM-5610LV。
1.3 纳米二氧化硅的表面处理
在250 mL三口瓶中，加入100 g纳米SiO2溶液，搅拌。
将适量的聚乙烯醇和BS-12缓慢滴加入纳米SiO2溶液中，使溶液变成膏状。
加入50 g无水乙醇，强烈搅拌0.5 h，调低转速，加热到液体共沸温度83℃开始常压蒸馏，待体系变粘稠时，停止加热，冷却至室温。
重复以上操作三次，再加入50 g乙醇，强烈搅拌后，滴加1.5 g KH-560，在70℃以下反应2 h，蒸馏，将所得粉体在50℃下真空干燥，研磨。
1.4 试样制备
将各种物料称重混匀后，在密炼机上进行密炼。
密炼机转速50 r/min，温度175℃，密炼时间10min。
从密炼机出料后在开炼机上进行开炼，然后在平板硫化机上模压成型，时间为10min，温度180℃。
1.5 性能测试
1.5.1 冲击强度的测定，按国家标准GB043-79测试。
1.5.2 拉伸、屈服强度及断裂伸长率的测定
将厚片制成哑铃型，测量其长、宽、厚，在万能实验机上进行测试，室温25℃，速度4 mm/min。
2 结果与讨论 2.1 最佳沉淀率 称取100 g纳米SiO2溶胶，加热到70℃左右，然后将一定量的BS-12滴加入其中，边加边搅拌。
抽滤，干燥，称重。
所得数据见表1。
表1 BS-12用量对沉淀率的影响
Tab.1 The effect of BS-12 dosage On deposition rate BS-12用
1.2 1.5 1.8
2.1 2.4 2.7
3.0
量/ g
沉淀量/g 11.5 14.5 25.7 26.1 27.6 17.5 25.2 沉淀率/% 38.33 48.33 85.67 87.00 92.00 91.67 84.00 注：沉淀率的计算：沉淀率＝(沉淀量/30)×100% 从表1中可以看出，不能将二氧化硅完全沉淀，其最佳沉淀量为92%，此时的二氧化硅粒径通过扫描电镜观察，为1μm左右。
2.2 偶联剂含量对复合材料力学性能的影响
对超细微粉实施表面改性处理是防止其团聚、实现其在基体中良好分散的有效途径之一。
而偶联剂的用量对超细粒子填充聚合物的性能有较大的影响。
图1(略)是偶联剂含量对超细SiO2填充聚氯乙烯(其中PVC和SiO2用量比为100/3)的冲击强度和拉伸强度的变化曲线，随着偶联剂含量的增加，拉伸强度和冲击强度增加，大约在5%时达到最大值，再加大偶联剂用量时，其力学性能则不升反降。
这表明，加入适量偶联剂，改善了二氧化
硅粒子在基体中的分散及PVC大分子与二氧化硅粒子的兼容性，提高了超细二氧化硅粒子与聚合物基体间的界面粘合作用，使二氧化硅粒子不易与聚合物基体脱粘，有助于提高复合材料的力学性能；而过量的偶联剂反而形成柔性界面、成为缺陷，降低了界面粘接力，使复合材料的力学性能降低。
2.3 纳米粒子含量对PVC复合材料力学性能的影响
图2、3(略)是不同含量SiO2粒子填充聚氯乙烯复合体系力学性能变化曲线。
可以看出，随着二氧化硅用量的增加，聚氯乙烯复合材料的拉伸、冲击强度和断裂伸长率以及屈服强度均逐渐增大，当二氧化硅含量为3%时，均达到最大值。
与未加二氧化硅的聚氯乙烯复合材料相比，该复合材料的拉伸强度提高了约18.8%，而冲击强度提高了116.7%，屈服强度提高了21.4%，断裂伸长率提高了69.5%。
2.4 PVC/超细SiO2复合材料扫描电镜分析从PVC/超细SiO2复合材料的SEM照片中可以看出PVC为连续相，SiO2与PVC的界面粘接较好，还可观察到许多微孔穴和微裂纹的存在，容易吸收冲击能，从而保证SiO2对PVC的增强增韧作用。
3 结论
超细SiO2在一定用量范围内可提高PVC的力学性能。
PVC/超细SiO2复合材料中，在提高力学性能的前提下，SiO2与PVC 的最佳用量比为3/100(质量比)，偶联剂与SiO2的最佳用量比为5/100(质量比)。