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聚烯烃是目前用量最大的一类合成树脂。由于生产成本低,易成型加工,制品具有较好的力学性能和光学性能,被广泛用于汽车、农业、包装等领域。但是,该种通用性型树脂具有强度不高、耐热性差、功能性单一等缺点,使其应用受到了一定的限制。因此,对其进行高性能化、多功能化研究具有重要的意义。本文采用熔融共混法制备了LLDPE/纳米SiO2复合材料,系统研究了该体系的力学性能、光学性能和流变性能。研究了纳米SiO2的表面处理方法对其在LLDPE中的分散性能以及复合材料光学性能的影响规律。为高强度、多功能农用棚膜的开发应用奠定了理论基础。 应用透射电镜和粒度分布仪研究了纳米SiO2用量及表面处理方法对LLDPE/纳米SiO2复合材料微观形态的影响。结果表明,随着填充量的增加,纳米SiO2在LLDPE中的聚集程度增加。采用超声分散、硅烷偶联剂湿法表面处理,可有效地提高纳米SiO2在LLDPE中的分散性能,70%左右的SiO2粒子已达到纳米级分散,其粒径分布也较普通干法处理体系更加均匀。在偶联剂湿法处理过程中加入分散剂,进一步改善了纳米SiO2的分散性能。 系统研究了LLDPE/纳米SiO2复合材料的静态和动态力学性能。结果表明,随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的弹性模量显著增加,缺口冲击强度和拉伸强度呈峰形变化,且均在纳米SiO2含量为3phr时达到最大值。复合材料的E’和E”明显高于基体,并且随着纳米SiO2含量的增加而增大;复合材料的α松弛峰随纳米SiO2含量的增加向低温偏移且强度降低。 应用三相扩展模型研究了颗粒填充复合材料的弹性模量,并对中间相的形成原理、厚度及模量进行了分析和计算。结果表明,随着填料含量的增加,中间相的体积分数增加但厚度减小;三相模型得到的模量—北京化』二大学不城创七学位论文组成关系理论方程与实验结果具有很好的一致性。 系统研究了纳米510:用量及表面处理对LLDPE/纳米510:复合材料薄膜光学性能的影响。结果表明,少量纳米510:的加入可明显提高LLDPE膜对7一11协m红外线和30onm以下紫外线的吸收能力;复合材料的透过率较基体无明显改变,但雾度显著提高。相同含量时,纳米5102经超声分散、硅烷偶联剂湿法处理后,复合材料的红外吸收率、紫外吸收率和雾度均高于普通干法处理体系。采用偶联剂/分散剂复配对纳米510:进行表面处理进一步改善了复合材料的光学性能。 研究了LLDPE/纳米510:复合材料的动态流变性能。结果表明,纳米510:的加入显著降低了复合材料的熔体弹性;随着纳米510:含量的增加,复合材料的复数粘度降低且对频率的依赖性增加,表现出异常的流变行为。