一种反应性纳米无机粒子/聚合物复合材料

摘要

本发明公开了一种反应性纳米无机粒子/聚合物复合材料，本发明的反应性纳米无机粒子/聚合物复合材料由如下组分和重量百分数组成：改性纳米无机粒子1～5％，功能化聚合物反应性增容剂2.5～10％，聚合物基体85～96.5％。本发明采用反应性增容技术，利用常规共混方法，使无机纳米粒子在共混过程中原位与聚合物发生化学反应，生成接枝物，大大增强了纳米无机粒子与聚合物基体间的界面作用，使两者间的界面粘结强度大为提高，同时有效改善了无机纳米粒子在基体中的分散。使所制复合材料的力学性能得到有效提高。本发明无需特殊装备和工艺，可采用常规加工设备，工艺简单，所制得复合材料的综合性能良好。

主权项

1.一种反应性纳米无机粒子/聚合物复合材料，其特征是由如下组分和重量百分数组成：改性纳米无机粒子1～5％，功能化聚合物反应性增容剂2.5～10％，聚合物基体85～96.5％；所述改性纳米无机粒子是由如下方法制备而成：①纳米无机粒子的预处理：以甲苯为溶剂，在惰性气体保护下，偶联剂与纳米无机粒子回流反应，偶联剂的用量为纳米无机粒子的10～100重量％；所述纳米无机粒子是纳米二氧化硅或纳米碳酸钙粒子，纳米二氧化硅可以由气相或沉淀法制备，平均粒径7～60nm；②纳米无机粒子的功能化：以甲苯为溶剂，在惰性气体保护下，将预处理的纳米无机粒子与单体在自由基引发剂存在下接枝聚合，反应温度60～80℃，反应时间4～6小时；单体用量为预处理纳米无机粒子的50～200重量％，自由基引发剂用量为单体用量的0.1～0.5％；所述单体为甲基丙烯酸缩水甘油脂、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、马来酰亚胺、乙烯基噁唑啉中的一种或其与丙烯酸酯类的混合物；所述功能化聚合物反应性增容剂由如下方法制备而成：在自由基引发剂存在下，将聚合物与马来酸酐采用熔融接枝，反应温度180～200℃，反应时间2～10分钟；马来酸酐用量为聚合物用量的5～10重量％，自由基引发剂的用量为聚合物用量的0.1～0.5重量％；与马来酸酐接枝后，马来酸酐接枝物用二胺类化合物熔融胺化，反应温度180～200℃，反应时间4～8分钟，二胺类化合物用量为马来酸酐接枝物用量的1.8重量％；所述聚合物为聚丙烯、乙丙三元共聚物、聚乙烯、(乙烯-辛烯)共聚物或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述聚合物基体为聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯。