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凹凸棒石(ATP)是一维纳米纤维状天然无机粒子,具有较大长径比和特殊的八面体层状结构,因此在聚丙烯(PP)的改性上具有独特的优势和不同的特性,有望成为新一代PP复合材料的增韧、增强体。本论文综述了ATP表面修饰方法及其改性聚合物基体复合材料的发展和现状,并在此基础上介绍了本课题的立题背景及意义。主要目的是对ATP表面化学处理后填充到PP中,制备具有综合性能更优异的复合材料,并深入系统地研究了复合材料的结构与性能之间的关系。具体内容如下:硅烷偶联剂KH550对ATP进行表面预处理改性,以KH550改性后的ATP为核,采用丙烯酸甲酯和乙二胺发散合成制备树状大分子聚酰胺-胺(PAMAM)包裹ATP(ATP-PAMAM)。微观形貌显示:包裹改性后ATP的晶束完整,部分粘连,且表面粗糙,直径略有增加,PAMAM一定程度地改善了ATP微观结构。改性效果表明:ATP表面有PAMAM的特征峰,有大分子有机物燃烧失重,PAMAM成功以化学反应的形式改性ATP。同时,通过表面氨基滴定法优化了预处理ATP和发散聚合处理ATP的反应条件,分别确定了改性ATP的最佳条件。以改性后ATP为分散相,PP-g-MAH为相容剂,PP作基体,通过熔融共混制备PP/ATP纳米复合材料,研究了复合材料的性能与结构关系,结果表明:同等ATP含量时,ATP-PAMAM/PP复合材料力学性能更好。ATP-PAMAM添加量为3%是复合材料的力学性能的最佳含量,冲击强度比PP原料提高了75%。但拉伸强度和弯曲强度提高有限。复合材料的冲击断面结构致密,改性后ATP粒子在PP基体中呈纳米棒状分散,与PP-g-MAH通过化学反应提高了与PP的界面相容性。ATP-PAMAM表现出更优异的成核作用,界面结合力的增强促进了PP基体结晶,结晶度显著提高。随着分散相含量的增加,熔体流动速率减小,维卡软化点升高,复合材料的热稳定性较好。