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本文首先用丙烯酸丁酯单体通过自由基乳液聚合法合成了聚丙烯酸丁酯（PBA）乳液，然后以硅溶胶和PBA乳液为原料，采用溶胶-凝胶法制备了PBA/SiO2杂化材料。在不外加交联剂的情况下，PBA/SiO2杂化材料经热压后即成为一种力学性能优良的具有一定透光率的弹性体。研究了PBA共聚物中功能单体含量对PBA/SiO2杂化弹性体力学性能的影响。结果表明，在PBA分子链中引入功能单体对杂化弹性体的力学性能有明显提高。研究了SiO2含量对杂化材料弹性体力学性能的影响，发现在SiO2含量在40～80phr的范围内，PBA/SiO2杂化材料弹性体有一定的光学透明性，并随着SiO2含量的增加，透光率提高。通过实验，确定了使弹性体综合性能达到最好水平的制备条件。
用SEM对杂化弹性体拉伸断面形态进行了分析，发现SiO2在PBA基体中均匀分散，界面结合紧密，当SiO2含量为40～80phr时，其平均粒径为40nm～60nm。TEM分析发现，PBA基体与SiO2粒子构成的界面模糊，无相界面分离现象发生，随着SiO2含量的增加，杂化弹性体呈现不同的相结构。此外，还利用DSC、DMA等现代测试手段对杂化材料及其弹性体进行了表征，结果发现杂化弹性体的玻璃化温度随着SiO2含量的增加而略有下降。TG分析表明，杂化弹性体具有良好的热稳定性。
以六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂（HMMM）为硫化剂，制备了PBA/SiO2杂化材料硫化胶。研究了HMMM用量对硫化胶力学性能的影响。发现HMMM的加入使得杂化材料中PBA基体产生了交联。利用DSC、DMA、TG等测试手段对杂化材料硫化胶进行了表征，证实HMMM可有效地使得PBA/SiO2杂化材料产生交联结构，从而提高了其力学性能。
本论文采用溶胶-凝胶法制备PBA/SiO2杂化材料，可有效地解决SiO2纳米粒子在PBA基体中的分散性问题，其工艺简便，反应条件温和，所制得的PBA/SiO2杂化材料力学性能优良，因此具有重要的理论和实际意义。