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聚合物磁性纳米复合材料由于结合了聚合物和无机磁性纳米材料的优点,近年来受到各国学者的高度重视,已成为材料领域的研究热点之一。关于聚合物磁性纳米复合材料的制备方法,尤其是纳米粒子的表面处理技术以及分散相与聚合物基体的界面作用方面的研究是聚合物磁性纳米复合材料领域的主要研究方向。由于本体聚合产物纯度高、产品性能好;生产设备利用率高,操作简单,不需要复杂的分离、提纯操作等优点而最适合工业化大规模生产。因此,本论文对本体自由基聚合技术制备聚苯乙烯磁性纳米复合材料进行了深入研究,在此基础上建立“协同分散”技术用于本体自由基聚合技术制备三元磁性聚合物基纳米复合材料,并对所制备磁性聚苯乙烯纳米复合材料的性能进行了考察:1.首先采用原位溶液自由基聚合制备得到了Fe304/聚苯乙烯磁性纳米复合材料,考察了在不同投料比情况下聚苯乙烯在磁性Fe304纳米颗粒表面的接枝情况;再以此优化的投料比进行原位本体自由基聚合聚合制备Fe304/聚苯乙烯超顺磁性纳米复合材料(PS/Fe3O4),对Fe304纳米颗粒在聚苯乙烯基体中的分散情况以及PS/Fe3O4磁性复合材料的磁学、热学性能进行了分析。2.以热电工业主要废弃物粉煤灰为原料,通过对其表面酸化处理,在硅烷偶联剂KH570存在的条件下,通过“一锅法”自由基本体聚合制备得到具有交联结构粉煤灰/聚苯乙烯复合材料(FA/PS)。通过复合材料热性能和溶胀行为的考察,研究了无机填料和硅烷偶联剂的作用。通过凝胶渗透色谱GPC、DSC和VSM对聚合物分子量、材料的玻璃化转变温度和磁学性能的研究探讨了材料组分之间的作用机制。3.建立“协同分散”技术用于本体自由基聚合技术制备三元磁性聚合物基纳米复合材料:将磁性纳米颗粒负载在其它无机纳米材料上,得到磁性无机纳米复合材料,可有效防止磁性纳米颗粒在有机相中的磁性团聚;通过油酸在磁性纳米颗粒表面的修饰改性,使得此磁性无机纳米复合材料在有机介质中(单体)具有良好的分散性能;在“一锅法”自由基本体聚合中,单体可与磁性无机纳米复合材料表面的油酸分子共聚而实现聚合物在此磁性无机纳米复合材料表面的接枝,进而获得具有良好界面性能的三元磁性聚合物基纳米复合材料。分别以纳米棒状的凹凸棒土、纳米管状的碳纳米管以及纳米片状的石墨烯作为磁性纳米颗粒的无机载体,制备了三种三元磁性聚合物基纳米复合材料,发现再以碳纳米管和石墨烯作为载体时,由于聚苯乙烯链自由基向纳米碳材料上的加成而进一步提高了聚合物在磁性无机纳米复合材料表面的接枝效果,可望获得更好的界面性能。分别将磁性纳米颗粒与无机载体单独加入聚合体系制备了三元纳米复合材料对照样品,与采用“协同分散”技术制备的三元纳米复合材料的力学性能进行了了比较,发现采用“协同分散”技术制备的三元纳米复合材料具有更好的力学性能,断面扫描分析发现在采用“协同分散”技术制备的三元纳米复合材料中纳米材料的分散效果更好,进而证实了两种无机纳米材料在聚合物基体中的“协同分散”效果。