【摘 要】
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将纳米粒子引入到聚合物共混体系来改善聚合物材料的性能已成为高分子材料领域的研究热点之一。填料的引入不仅可以增强材料的性能、赋予材料新功能,还会对共混物基体的相容性和相行为产生一定的影响。而高分子材料的最终性能与共混物的微观形态结构以及填料的分布息息相关,因此,研究纳米粒子对聚合物共混物相行为的影响对复合材料的结构和性能优化是非常必要的。本文采用硬模板法合成尺寸均一、形状规则的二氧化硅空心纳米管（H
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将纳米粒子引入到聚合物共混体系来改善聚合物材料的性能已成为高分子材料领域的研究热点之一。填料的引入不仅可以增强材料的性能、赋予材料新功能,还会对共混物基体的相容性和相行为产生一定的影响。而高分子材料的最终性能与共混物的微观形态结构以及填料的分布息息相关,因此,研究纳米粒子对聚合物共混物相行为的影响对复合材料的结构和性能优化是非常必要的。本文采用硬模板法合成尺寸均一、形状规则的二氧化硅空心纳米管（HSNTs）,并选择具有下临界共溶温度的高分子共混物——聚甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯-马来酸酐共聚物（PMMA/SMA）为共混基体,结合小角激光光散射、宽频介电谱和动态流变考察HSNTs对PMMA/SMA共混物基体相行为、线性黏弹行为以及链段动力学的影响。将PMMA/SMA共混体系和PMMA/SMA/HSNTs复合体系在高于其玻璃化转变温度100℃时进行等温退火,可采用Arrhenius方程描述未填充和填充PMMA/SMA体系的旋节线相分离（SD）的初期和后期相分离行为对温度的依赖性。HSNTs对共混物基体大分子链扩散的机械屏障效应会延缓相分离早期基体的浓度涨落,抑制共混物基体SD相分离后期的相区粗化,导致其表观扩散系数Dapp和相分离速率的下降、松弛时间的延长以及相分离速率对温度的敏感性降低。借助Arrhenius方程可以预测相分离温度高于Tg+ 100℃的聚合物共混体系的恒温相分离行为。动态流变测试表明复合体系中少量HSNTs的加入并未明显改变共混物基体的线性黏弹区域。根据温度扫描曲线所得到的复合体系的binodal温度Tb和spinodal温度Ts均高于共混体系,表明少量HSNTs的引入可增强了共混物的相结构稳定性,抑制了基体的相分离。另外,HSNTs的引入使得PMMA/SMA（60/40）共混体系链段运动能力下降,链段松弛时间延长,材料的脆性增强。
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