1、鈦酸酯偶聯劑是一類出現較晚但發(fā)展很快的偶聯劑,它具有兩種不同反應活性基團,一種能與無機納米粒子表面的活性基團反應,另一種能和有機聚合物發(fā)生物理纏結或化學鍵合,在無機粒子和有機聚合物之間架橋,從而改善聚合物基納米復合材料的界面狀態(tài),達到提高聚合物基納米復合材料力學性能或賦予材料某些功能的目的。但是現有鈦酸酯偶聯劑都屬于小分子的范疇,所接碳鏈最多只有18個碳原子,這大大限制了它與高分子基體的相容性,影響到納米粒子在高分子材料中的分散性。合成

2、高分子量的鈦酸酯表面改性劑已成為新的趨勢。
　　本碩士論文選用陶瓷納米粉體納米氮化硅填充丙烯酸酯橡膠,并對復合材料性能進行研究,論文分四個部分:
　　第一章是緒論部分。通過文獻調研,主要綜述了鈦酸酯偶聯劑的研究和應用進展、納米復合材料研究和應用進展、橡膠納米復合材料研究和應用進展等,最后提出了本課題的設計思路。
　　第二章是丙烯酸酯類大分子鈦酸酯表面改性劑的合成與表征。首先采用溶液聚合法合成了甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯

3、-馬來酸酐(MMA-BA-MAn)三元共聚物,然后和丙烯酸及四異丙氧基鈦(TPT)發(fā)生酯交換反應,合成出大分子鈦酸酯表面改性劑,采用了紅外、核磁、熱分析等手段對三元共聚物及大分子鈦酸酯表面改性劑進行分析;FTIR、HNMR分析表明:三種單體發(fā)生了無規(guī)共聚反應,生成了MMA-BA-MAn三元共聚物; MMA-BA-MAn三元共聚物和丙烯酸也與四異丙氧基鈦發(fā)生了化學反應,生成了大分子鈦酸酯表面改性劑;TGA結果分析表明 MMA-BA-MAn

4、三元共聚物與四異丙氧基鈦反應后,分解溫度大大提高,最大分解速率時的溫度為431℃,大分子鈦酸酯表面改性劑的熱穩(wěn)定性好;探討引發(fā)劑和、轉移劑用量、馬來酸酐及四異丙氧基鈦用量對大分子鈦酸酯表面改性劑性能的影響規(guī)律。
　　第三章是納米氮化硅粉體的表面改性研究。用合成的大分子鈦酸酯表面改性劑包覆處理納米Si3N4粉體。通過沉降實驗確定了最佳包覆處理工藝條件,即大分子鈦酸酯表面改性劑的用量、最佳處理溫度和最佳處理時間;用納米粒度測定儀表征了

5、處理前后納米顆粒的粒徑分布;FTIR表明了大分子鈦酸酯表面改性劑包覆了納米粉體;TEM表明處理后的納米粉體在有機溶劑中分散良好;用熱重分析表明大分子鈦酸酯表面改性劑和納米粒子的表面發(fā)生了化學鍵合。
　　第四章是納米氮化硅填充丙烯酸酯橡膠復合材料改性研究。用粒徑為15nm左右納米氮化硅(Si3N4)填充聚丙烯酸酯橡膠(ACM)制備納米橡膠復合材料,研究了復合材料的基本物理力學性能、動態(tài)力學性能、耐熱老化性能、耐油性能、耐磨性能和壓縮