聚丙烯／超支化聚酰胺接枝纳米Y2O3复合材料的性能

来 的聚合 物改性 的重要 方法 ｌ ｌ － ２ ］ ， 但无机粒 子与 聚
合 物的极性差别 较大， 相容性wenku.baidu.com好 ， 一般 需要将其
进 行表 面有 机化改 性 。 超支 化聚 合物分 子结 构独
特， 具有非 晶 、 低 黏度 、 分子链 间无 缠绕等 不 同于 线 形 聚合 物 的物化 特性 ， 在纳 米粉 体 的改性 方面
周红军， 谢 山， 尹 国强， 林 轩
（ 仲恺农业工程学院化学化工学院， 广东省广州市 ５ １ ０ ２ ２ ５ ）
摘
要： 利用一步 法缩 聚 丁艺在经过 偶联 剂处理 的纳米 Ｙ ０ 粒子表 面接枝超支 化聚酰胺 （ ＨＢ Ｐ Ａ） ， 得到
ＨＢ Ｐ Ａ 接枝纳米Ｙ Ｏ （ Ｙ Ｏ 一 ｇ — Ｈ Ｂ Ｐ Ａ） ， 用傅里 叶变换 红外光 谱与热重分析对其进行 了表征 。 通过熔融共混制备 了 聚丙烯 （ Ｐ Ｐ） ／ Ｙ Ｏ 复合 材料 ， 研究了纳米粒子含量和增容剂 甲基丙烯酸缩水甘油酯 （ Ｇ ＭＡ） 接枝Ｐ Ｐ（ Ｐ Ｐ — ｇ — ＧＭＡ） 对 复合材料性能 的影 响。 结果表 明 ：Ｙ Ｏ， 一 ｇ ～ ＨＢ Ｐ Ａ比未改性Ｙ Ｏ 对Ｐ Ｐ 有更好 的增强增韧作用， 当Ｗ（ Ｙ ， ０ 一 ｇ — ＨＢ Ｐ Ａ）
研 究 与开 发
合成树脂及塑料， Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｓ Ｙ Ｎ Ｔ Ｈ Ｅ Ｔ Ｉ Ｃ Ｒ Ｅ Ｓ Ｉ Ｎ ２ ０ Ａ １ ３ ， ３ ０ （ ５ ） ： ２ ０ ＮＤ ＰＬＡＳ ＴＩ ＣＳ
聚 丙 烯／ 超 支化 聚 酰胺 接 枝 纳米 Ｙ ２ Ｏ３ 复合材 料 的性 能
采 用一步法 熔融缩 聚工艺在 纳米Ｙ ， ０ 粒 子表
（ Ｙ ２ Ｏ ３ 一 ｇ — Ｈ Ｂ Ｐ Ａ） 。 将纳 米Ｙ ２ Ｏ ３ 或Ｙ ２ Ｏ ３ 一 ｇ — Ｈ Ｂ Ｐ Ａ 与 聚 丙烯 （ Ｐ Ｐ ） 熔 融共混 ， 采 用 甲基 丙烯酸缩 水甘油
酯（ Ｇ ＭＡ） 接枝 Ｐ Ｐ（ Ｐ Ｐ — ｇ — Ｇ ＭＡ） 作为增 容剂 制备
剂， 均为分 析纯， 市售。
为３ ％时， Ｐ Ｐ ／ Ｙ ２ Ｏ ３ 一 ｇ — Ｈ Ｂ Ｐ Ａ 复合材料的冲击 强度与拉伸强度分别 比纯Ｐ Ｐ 提 高了４ ３ ． ８ ％， １ ６ ． ３ ％； Ｐ Ｐ — ｇ — Ｇ Ｍ Ａ 提高 了Ｐ Ｐ ／
Ｙ Ｏ ， 复合材料的力学性能， 但 降低 ＴＰ Ｐ ／ Ｙ Ｏ 一 ｇ — Ｈ Ｂ Ｐ Ａ 复合材料 的力学性 能； 纳米粒子起到异相成核 的作用 ， 使Ｐ Ｐ 的结 晶峰温度升 高， Ｐ Ｐ — ｇ — ＧＭＡ 提高了复合材料的总结晶速率 。 关键词 ： 聚丙烯 超支化聚酰胺 纳米氧化钇 增容剂 力学性能
能 和结 晶性能。 １ 实验部分
１ ． １ 主 要原 料
为２ ５ ０ ｃ 《 ＝ 的油浴 中， 在Ｎ ， 保护下搅拌反 应 １ ｈ 后， 降
温 终止 反应 。 所 得产 物用 二 甲基 乙酰胺 （ ＤＭＡ ｃ ）
抽提 ２ ４ ｈ ， 除去未反应 的单体 和非 接枝物 ， 所 得改 性 粒子 再用 甲醇洗 涤 、 抽滤 三 次 ， 以除 去 残 留的
Ｐ Ｐ ， Ｔ ３ ０ Ｓ ， 中 国石油 化工 股 份有 限公 司茂名
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ０ ２ 。 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ６ — ３ ０ 。
分 公 司生 产 ；Ｐ Ｐ — ｇ — Ｇ ＭＡ， 自制 ， 接枝 率０ ． ８ ％； 纳 米Ｙ ： Ｏ ， 粒径２ ０ ｎ ｍ， 南 方尼龙制 品有限公 司生产 ； 硅 烷偶联 剂 一 氨丙 基三 乙氧基 硅烷 ， ＫＨ ５ ５ ０ ， 南 京 曙 光化 工 总 厂生 产 ； ３ ， ５ 一 二 氨基 苯 甲酸 ， 分 析 纯， 中 国上 海 阿 拉 丁试剂 有 限 公 司生 产 ； 其他 试
本 工 作先 采用 硅烷 偶联 剂预 处理 纳米 Ｙ ， Ｏ ，
然 后 采 用 一 步 法 缩 聚 工 艺 在 其 表 面 接 枝 超 支
化 聚酰胺 （ ＨＢ Ｐ Ａ） ， 得 到 ＨＢ Ｐ Ａ接 枝 纳 米 Ｙ， Ｏ
１ ． ２ ． ２ 纳米Ｙ ， ０ 粒 子表面接枝ＨＢ Ｐ Ａ
得 到了广泛 的应用 ¨ ｊ Ｊ 。
Ｋ Ｈ ５ ５ ０ Ｊ Ｊ Ｈ 人三颈烧 瓶 中， 以甲苯 为溶剂 ， 超声 分散 ３ ０ ａｉ ｒ ｎ 后， 移 人油 浴 中， 回流搅 拌 １ ０ ｈ ， 反 应结 束
后， 将产物 抽滤 、 晾干 ， 再 用 乙醇 抽提 ２ ４ ｈ 以除去 未反应 的Ｋ Ｈ ５ ５ ０ ， 于８ ０℃真空干燥２ ４ ｈ ， 得 到表面 引人少量 氨基 的纳米Ｙ ， ０ ， 记为Ｙ ， Ｏ 一 Ｋ Ｈ ５ ５ ０ 。
面原位 接枝Ｈ Ｂ Ｐ Ａ 。 称取 ８ ｇ 的Ｙ ２ Ｏ 一 Ｋ Ｈ ５ ５ ０ ， １ ６ ｇ 的 ３ ， ５ 一 二 氨基苯 甲酸， 混合均匀 ， 加入 ２ ５ ０ ｍＬ 的三颈
烧瓶 中。 用 高纯Ｎ ， 洗涤反应 瓶 １ ５ ｍ ｉ ｎ 后， 放人 温度
纳 米复合 材 料 ， 测试 和 分析 了复合 材料 的力 学性
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｑ ３ ２ ５ ． １ ＋ ４
文 献标 识 码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ２ — １ ３ ９ ６（ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ０ ２ ０ — ０ ５
无 机纳米 粒子填充 聚合物是 近年迅速 发展起
１ ． ２ 纳米Ｙ ｏ 表面接枝ＨＢ Ｐ Ａ １ ． ２ ． １ Ｋ Ｈ５ ５ ０ 预处理纳 米Ｙ ， Ｏ 粒子 称取 经１ ２ ０ ℃真 空 干 燥 ２ ４ ｈ 的纳米Ｙ ， Ｏ ，