PS/SiO2-g-PIP纳米复合材料的制备与性能

孟 寒，汪子健，唐龙祥

(合肥工业大学 化学与化工学院，安徽 合肥 230009)

纳米复合材料与常规的无机填料/聚合物复合体系相比，其物理性能、化学性能与力学性能等均有所改善，在催化、电化学、热力学和生物医药等方面呈现出特有的性能，能够使有机相与无机相在纳米尺寸范围内复合[1-4]。因此，纳米复合材料在材料领域具有广泛的应用前景，也被誉为“21世纪最有前途的材料”之一。纳米SiO2粒子作为常用一种无机纳米材料[5-7]，在各个方面都得到了广泛的应用。聚苯乙烯(PS)[8-9]作为一种传统的化工原材料，具有刚性大、透光度高、绝缘和绝热性能好和极耐化学腐蚀的优点。但是由于PS的分子结构特点，其大分子链侧基中含有刚性的苯环结构，空间位阻较大，导致PS的脆性较大、抗冲击性能和耐环境应力开裂差[10-12]。针对PS材料的低温脆性特点，对其进行增韧改善冲击强度具有积极的意义。李文斐等[13]为制备接枝聚乙烯与二氧化硅(SiO2)的复合材料，赋予其新的特殊性能。首先，通过预辐照和悬浮接枝技术制备了低密度聚乙烯接枝聚苯乙烯(LDPE-g-PS)，通过表面接枝制备了PS改性纳米SiO2(PS@nano-SiO2)；然后，将LDPE-g-PS与PS@nano-SiO2熔融共混，制备了PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS复合材料。结果表明，PS已经分别接枝到LDPE和Nano-SiO2上，在PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS复合材料中，SiO2在LDPE-g-PS内达到纳米级分散，并形成独特网络结构。

本文采用熔融共混法，按照不同的质量百分比将纳米SiO2颗粒及纳米SiO2-g-PIP粒子添加到PS基体中，制备了PS/SiO2和PS/SiO2-g-PIP复合材料，研究了纳米颗粒对PS及其复合材料的力学性能、表面形貌、耐热性等方面的影响。……