无机纳米颗粒具有一系列优异的功效,因而可广泛应用于纺织纤维的功能改性和功能整理。但无机纳米颗粒亲水性强、表面能高,在储存和应用过程中极易发生大规模的团聚。该问题的存在,已极大地限制了纳米功能颗粒的应用。　　 本课题紧密围绕纳米颗粒易团聚、难分散这一关键共性问题,以纳米SiO2为代表性功能颗粒,以甲基丙烯酸甲酯MMA为代表性单体,通过偶联锚固和聚合物接枝改性调控SiO2在单体介质、PMMA/SiO2预分散母料中的分散性,并调控预分散母料的接枝交联结构。继而通过熔融共混研究堆积SiO2颗粒在熔融剪切场中的稀释分散性及其分散机理。在此基础上,优选可分散性好的预分散母料,通过溶液共混和静电纺丝,制备高分散性的PMMA/SiO2电纺纤维。论文重点对PMMA基体中SiO2在单体分散液、预分散母料、共混基体以及电纺纤维中的分散状态,特别是在熔融共混过程中的稀释分散性进行了深入探讨。　　 首先,调控PMMA/SiO2接枝复合预分散母料的接枝交联状态。以自制纳米SiO2乙醇分散液为原料,通过带双键硅烷偶联剂MPS的偶联改性和介质置换,制得高分散性的SiO2单体分散液:再通过原位本体聚合,对SiO2颗粒表面进行接枝改性,制得高无机含量、高分散性的PMMA/SiO2接枝复合预分散母料。在此基础上重点考察预分散母料的接枝和交联状态,及其对SiO2颗粒分散性的影响。发现MPS偶联改性不但可有效解决介质置换过程中SiO2的团聚问题,而且还可调控原位本位聚合过程中SiO2表面的接枝交联状态,进而可在保证SiO2高分散性的同时,赋予复合母料以简单接枝和复杂接枝二种不同的接枝交联结构。其中,简单接枝状态下,每个SiO2颗粒只简单接枝一层高分子链,而复杂接枝状态下,整个母料会形成以SiO2颗粒为交联点的立体网络交联结构。　　 其次,研究复合预分散母料内堆积SiO2颗粒在熔融剪切场中的稀释再分散性。将预分散母料与PMMA树脂进行熔融共混,制得低无机含量的PMMA/SiO2共混复合材料。通过切片透射电镜(Section-TEM)考察SiO2接枝状态及其含量对最终基体中SiO2分散性的影响。并在观察熔融共混过程中SiO2分散状态演化的基础上,探索熔体剪切场中堆积SiO2颗粒的稀释分散机理。发现:熔融过程中,预分散母料可不断地被基体高分子溶胀稀释、并受剪切场作用而被破碎分裂,因而最终堆积SiO2粒子可被不断剥落和扩散迁移到基体中。在此过程中,预分散母料的接枝交联状态对SiO2粒子可分散性的影响最为明显。复杂接枝状态下,预分散母料内堆积SiO2粒子不能被有效剥离。只有在简单接枝状态下,SiO2粒子与基体相容性好,且没有形成立体交联结构,因而即使在高无机含量下,也可实现在基体中初级粒子形式的高度均匀稳定分散。　　 最后,研究高稀释分散性PMMA/SiO2在静电纺丝中的应用可能性。将简单接枝预分散母料与PMMA树脂溶液共混后,再通过静电纺丝制备相应的PMMA/SiO2复合纤维。在优化制备工艺基础上,重点研究电纺体系配方、工艺参数等因素对纤维外观形貌及纤维内SiO2分散状态的影响,并提出相应的高分散性PMMA/SiO2电纺纤维的成型机理。结果表明:简单接枝预分散母料中的绝大部分接枝SiO2颗粒可以以初级粒子形式均匀稳定地分散到PMMA电纺纤维内。且在测试范围内,这种高分散性不受SiO2含量和纤维直径的影响。因而,通过此方法可制备出高分散性的准纳米级PMMA/SiO2电纺纤维。　　 本基础性研究及其研究成果,对理解和解决熔体和溶液纺丝制备纳米复合纤维过程中的分散性问题有一定的指导意义。