Page 26 - 《橡塑技术与装备》2021年6期（3月下半月 塑料）
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橡塑技术与装备（塑料）                            CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT (PLASTICS)

             来生产纳米 CaCO 3 /PMMA 核壳粒子。此外，这本文中，                  为接枝的纳米 -CaCO 3 ，32% 为游离的纳米 -CaCO 3
             我们已关注了通过加入 1% 的纳米 -CaCO 3 来增强界                    和 10% 为游离的 nPMMA。
             面黏附力，提高（纳米 -CaCO 3 ）/PS/PP 纳米复合材
             料的性能。其原因是通过纳米 -CaCO 3 接枝亲酯性聚
             合物层（PMMA）来改善纳米 -CaCO 3 与聚合物基体
             的相容性。包裹的聚合物壳层不仅阻止了纳米粒子的
             聚集，也很好的提高了填充物与聚合物基体之间的相
             容性。


             1 实验部分
             1.1 实验材料
                 采用乳液喷雾方法合成了直径在 10~50  nm 范围                       图 1 雾化微乳液聚合中核壳纳米粒子 (CaCO 3 /
             的纳米 -CaCO 3 粒子，用乙烯基三乙氧基硅烷改性                                    MMA=8/20 g) 的 TEM 图
            （TEVS）纳米粒子。单体，甲基丙烯酸甲酯（MMA）；                        1.4 （纳米 -CaCO 3 /PMMA）/PP 复合物的
             引发剂，过硫酸钾（APS）；表面活性剂，十二烷基                          制备
             磺酸钠（SDS），助表面活性剂和戊醇从印度孟买精                              采 用布 拉 本德 黏 土 塑性 测 定仪 将 不同 比 例的
             细化工有限公司购买。在聚合之前，甲基丙烯酸甲酯                           CSNPs（0.1、 0.25、 0.5、 0.75 和 1%）与 PP 进行共混，
            （MMA）经 5%  NaOH 水溶液处理以去除阻聚剂，氮                      分别定义为 CSNPP 1 、CSNPP 2 、CSNPP 3 、CSNPP 4 和
             气气氛下减压蒸馏  。其他材料都为分析纯，不需要进                         CSNPP 5 。每个试样的体积（90% 容器体积）要保持
             一步提纯。水是双重蒸馏去离子水。                                  恒定来研究 CSNPs 含量不同时扭矩变化和熔体黏度。
                                 的表面改性
             1.2 纳米 -CaCO 3                                    混合的复合物形以块状形式得到，这些块状破碎后得
                 用硅烷偶联剂（TEVS）改性纳米 -CaCO 3 粒子，                  到粗糙粒子（尺寸大概为 3~4  mm），采用注射成型机
             首先要得到的是硅烷偶联剂，也是有被丙酮溶解的                            制得 ISO 多用途测试试样，熔融为 210  ℃，模具温度
             TEVS（CaCO 3 用量的 5%）。20  g  CaCO 3 粒子在 500         为 30 ℃。
             转 / 分钟的机械搅拌下溶于硅烷 - 丙酮混合物。然后                       1.5 其他表征与测试
             混合物超声处理 1  h 后在室温下再次 500  r/min 的速                    CSNPs 粒子的尺寸和形态由飞利浦 M200 型
             度搅拌 2 h。 TEVS 和 CaCO 3 的反应要保持一夜。最终，               TEM 测得，钨丝电流 75  uA，加速电压 200  kV。粒
             纳米 -CaCO 3 粒子经过滤、用丙酮洗涤四次收集，滤                      子粒径由 TEM 直接测量。
             渣 100 ℃真空干燥 12 h。                                     采用改性傅里叶变换红外光谱（FTIR-8000，日
             1.3 纳米 -CaCO 3 /PMMA 核壳纳米粒子的                      本岛津公司，东京，日本）测定的纳米 -CaCO 3 、改
             制备                                                性纳米 -CaCO 3 和纳米 -CaCO 3 /PMMA 核壳纳米复合
                                                                                                          -1
                 通过水 / 油雾化微乳液聚合的方法合成尺寸小                        物官能团。每个试样扫描 25 次，测试分辨率为 4 cm 。
             于 100  nm、体系分散稳定的纳米 -CaCO 3 /PMMA 核               记录波数范围 4  000~400  cm 。所有的试样以粉末状
                                                                                        -1
             壳粒子。APS、SDS 和 n-Pt 分别用作引发剂、表面                     态在室温下进行。
             活性剂和助表面活性剂。在别处给出了 CSNPs 的具                            聚合物粒子的 X- 射线衍射 (XRD) 由微型反光
             体制备机理和表面形态。合成的 CSNPs 由电子透射                        相机完成，Regaku（东京，日本）衍射仪强度范围在
             电子显微镜测得粒子尺寸＜ 100  nm（图 1）。微乳液                     0~5 000 转 /s，衍射角在 0°~80°。
             反应使得核壳纳米粒子逐渐形成，并伴有剩余的纳                                采用示差扫描热量仪（DSC-600，日本岛津公司，
             米-CaCO 3 和 PMMA 纳米粒子，核壳纳米粒子需要                     东京，日本）研究 CSNPs 的结晶行为。CSNPs 的玻璃
             从纳米 -CaCO 3 和 PMMA 纳米粒子中分离出来。测                    化转变温度（T g ）在别处给出。氮气环境下（50 mL/min）
             量 CSNPs 接枝百分率和 CSNPs 的表面形态在别处详                    以 10  ºC/min 的升温速率从 30  L 到 300  ºC。为了研
             细的给出。根据标准过程，提取的 CSNPs 中，58%

                                                                                                         6
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