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原位生成法是发展橡胶基纳米复合材料的重要途径之一。本文对甲基丙烯酸锌/α-乙烯辛烯共聚物(ZDMA/POE)复合体系进行了研究。首次获得具有超分散特征的新型橡胶基纳米复合材料。同时对ZDMA原位聚合生成POE基纳米复合材料的反应历程,复合体系的微观结构,增强机理和结构与性能的关系进行了详细的剖析。 首先,利用TEM、SEM、DSC、DMA和溶剂抽提这几种微观结构表征和剖析方法,对ZDMA在POE基体中的原位聚合获得纳米分散相的历程和复合体系的微观结构进行了的分析。结果表明,ZDMA原生颗粒通过混炼工艺分散到POE中,尺寸并未有效减小;反应初期ZDMA单体在原位聚合反应的化学驱动下,迅速从其颗粒中向POE中扩散,进行原位聚合反应;ZDMA单体的转化率超过了90%;获得了具有超分散特性的纳米复合材料。 其次,对ZDMA/POE的配合体系和加工工艺进行了研究。获得了最佳的配合体系加工工艺,制备出的纳米复合材料的强度明显超过了碳黑增强POE胶料;同时发现ZDMA原生颗粒的尺寸是影响复合材料最终性能的关键因素;也利用TEM获得了ZDMA用量、过氧化物用量与体系微观结构的关系。 进一步地,测试了ZDMA/POE纳米复合材料的强伸特性和强度与温度的依赖性,并与碳黑增强胶料进行了对比。结果表明,ZDMA/POE的应力应变特性与碳黑增强胶料存在着显著的差异;其强度强烈依赖于应力应变后期的取向过程;其强度在高温下大幅度衰减。 最后,综合本工作的所有研究成果和目前国内外相关理论及概念,对ZDMA/POE纳米复合材料中纳米分散粒子的微结构,及其与基体大分子的作用形式,纳米增强的机理和微观结构与性能的关系进行了详细的探讨。