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超细二氧化硅由于其优异的表面性能和力学性能而用作填料,广泛添加于各种材料中。但其表面含有大量的活性硅羟基,使超细二氧化硅表面呈现亲水疏油的特性,易于团聚,直接填充到有机材料中,难以分散,很难发挥作用。利用超支化聚合物表面改性是目前高分子材料领域研究的热点之一,由于其独特的高支化分子结构、低链缠结,具有多分散性和低黏度的特点,可以用于提高与其它材料的相容性。本文研究了超支化聚酯和超支化聚酰胺表面接枝改性二氧化硅的聚合反应,对反应机理和反应条件进行了探讨,并通过粒径分析、红外(FT-IR)表征、热失重(TG)分析和黏度分析来研究超支化聚酯改性二氧化硅产物的接枝率、亲水性等性能。用皂化值分析、氨基滴定的方法来表征超支化聚酰胺改性二氧化硅表面酯基和氨基含量,证明随反应代数增加,接枝产物表面氨基增加。利用合成的超支化聚酯改性二氧化硅增韧环氧树脂,对固化漆膜进行外观、铅笔硬度、柔韧性和划格试验的表征,分析不同接枝方法对环氧树脂增韧的不同作用。根据以上研究,得到如下结论:(1)超支化聚酯接枝超细二氧化硅(HB-PET-SiO2),其粒径随反应物二羟甲基丙酸(DMPA)用量的增加而增加,分散均匀性随二羟甲基丙酸(DMPA)用量增加而变好。当γ-氨丙基三乙氧基硅烷硅烷(KH-550)改性的超细二氧化硅/DMPA的质量比为1:3,对甲苯磺酸用量为DMPA总质量的0.3%0.5%,反应温度为150℃,加料方式分批添加,反应时间为2h时,所得到的3gDMPA改性二氧化硅(HB-PET-G3-SiO2)的接枝率最高,为85.55%,且其亲油性能最好,对液体石蜡黏度影响最小。(2)超支化聚酰胺接枝超细二氧化硅(HB-PA-SiO2),其粒径随反应代数增加而增加但幅度不大,因为超支化聚酰胺支化程度大,空间位阻作用影响支化反应的进行。半代产物(HB-PA-G0.5-SiO2)皂化值为40.7724,计算得半代产物(HB-PA-G0.5-SiO2)改性二氧化硅表面的酯基含量为2.8929×10-3mol/g。随着反应代数增加,表面氨基含量从未支化前7.9mmol/g,增加至一代产物(HB-PA-G1-SiO2)10.2mmol/g,二代产物(HB-PA-G2-SiO2)12.2mmol/g,表明反应代数增加,表面超支化程度增加,接枝产物表面氨基含量增加,但由于分散均匀性差及空间位阻增加的影响,表面氨基含量远远小于理论氨基含量。(3)超支化聚酯改性二氧化硅(HB-PET-SiO2)增韧环氧树脂,添加量为环氧树脂E-44质量的3%,丙酮做稀释剂,乙二胺做固化剂,170℃下固化成膜,通过表征固化环氧树脂漆膜性能,可得出,二氧化硅表面DMPA用量增加漆膜颜色由无色清凉透明变成淡黄色,由团聚在漆膜边缘变成均匀分散在漆膜中。二氧化硅的加入不影响漆膜的附着力。漆膜铅笔硬度随DMPA用量增加而增加。漆膜柔韧性随改性产物增加而变好,当DMPA用量为4g时柔韧性最好为3mm。