PVC /改性埃洛石纳米管纳米复合材料的制备与性能

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2011.06.013

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2011, Vol. 39 ›› Issue (6): 71-76.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2011.06.013

PVC /改性埃洛石纳米管纳米复合材料的制备与性能

刘聪¹罗远芳¹贾志欣^1†钟邦超¹郭宝春¹李双全²贾德民¹

1．华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州 510640; 2．新疆天业集团有限公司，新疆石河子 832014

收稿日期:2010-10-29 修回日期:2010-12-14 出版日期:2011-06-25 发布日期:2011-05-06
通信作者: 贾志欣( 1980-) ，男，博士，副研究员，主要从事高分子材料制备、结构与性能研究． E-mail: jzhixin@163． com E-mail:liucong_011@163.com
作者简介:刘聪(1983-) ，女，博士生，主要从事高分子材料合成、制备与改性研究．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目( 50603005)

Preparation and Properties of Polyvinyl Chloride / Modified Halloysite Nanotubes Nanocomposites

Liu Cong¹Luo Yuan-fang¹Jia Zhi-xin¹Zhong Bang-chao¹Guo Bao-chun¹Li Shuang-quan²Jia De-min¹

1. School of Materials Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2. Xinjiang Tianye Group Corporation,Ltd.,Shihezi 832014,Xinjiang,China

Received:2010-10-29 Revised:2010-12-14 Online:2011-06-25 Published:2011-05-06
Contact: 贾志欣( 1980-) ，男，博士，副研究员，主要从事高分子材料制备、结构与性能研究． E-mail: jzhixin@163． com E-mail:liucong_011@163.com
About author:刘聪(1983-) ，女，博士生，主要从事高分子材料合成、制备与改性研究．
Supported by:
国家自然科学基金资助项目( 50603005)

摘要/Abstract

摘要： 采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷( MPS) 对埃洛石纳米管( HNTs) 进行表面改性，并以改性埃洛石纳米管( m-HNTs) 填充硬质聚氯乙烯( PVC) 制备聚氯乙烯/改性埃洛石纳米管( PVC /m-HNTs) 纳米复合材料．傅里叶变换红外光谱分析、热重分析以及X 射线光电子能谱分析证明埃洛石纳米管表面负载了硅烷偶联剂; 扫描电镜结果表明，m-HNTs 在PVC 中分散均匀，PVC /m-HNTs 纳米复合材料的断面呈现较大的塑性变形，表现出韧性断裂的特征; 实验表明，m-HNTs 对PVC 同时起到了增韧和增强的作用，特别是使冲击强度大幅度提高，与添加未改性HNTs 的材料相比，PVC /m-HNTs 纳米复合材料具有更高的力学性能和模量; m-HNTs 对复合材料热性能的提高和加工性能的改善也有一定的效果．

关键词: 纳米复合材料, 埃洛石纳米管, 聚氯乙烯, 表征, 力学性能

Abstract:

Modified halloysite nanotubes ( m-HNTs) were obtained by taking methacryloxypropyltrimethoxysilane ( MPS) as the silane coupling agent,and were compounded with polyvinyl chloride ( PVC) to prepare PVC / m-HNTs nanocomposites. Then,the properties of m-HNTs were characterized by means of FT-IR,TGA and XPS. It is found that the HNTs are successfully modified by MPS. SEM photographs show that m-HNTs uniformly disperse in PVC matrix,and that the fracture surfaces of the nanocomposites exhibit severe plastic shear deformation and ductile fracture. Moreover,experimental results indicate that ( 1) m-HNTs are effective in toughening and reinforcing PVC nanocomposites,especially in improving the impact strength; ( 2) PVC /m-HNTs nanocomposites are of better mechanical properties and higher modulus,as compared with PVC /HNTs nanocomposites; and ( 3) m-
HNTs can also improve the thermal stability and rheological property of the nanocomposites.

Key words: nanocomposite, halloysite nanotube, polyvinyl chloride, characterization, mechanical properties

刘聪罗远芳贾德民贾志欣郭宝春李双全钟邦超. PVC /改性埃洛石纳米管纳米复合材料的制备与性能[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(6): 71-76.

Liu Cong Luo Yuan-fang Jia Zhi-xin Zhong Bang-chao Guo Bao-chun Li Shuang-quan Jia De-min. Preparation and Properties of Polyvinyl Chloride / Modified Halloysite Nanotubes Nanocomposites[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2011, 39(6): 71-76.

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