大分子表面改性剂修饰陶瓷纳米粉体与橡胶复合材料的界面调控与表征

项目名称： 大分子表面改性剂修饰陶瓷纳米粉体与橡胶复合材料的界面调控与表征

项目编号： No.51273001

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 钱家盛

作者单位： 安徽大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 橡胶纳米复合材料的界面组成和结构对复合材料的性能起着重要作用。本项目拟针对不同的橡胶基体和陶瓷纳米粉体如氮化硅等，设计合成不同结构的大分子表面改性剂（无规共聚物，嵌段共聚物）；优化纳米粉体表面改性工艺条件，在陶瓷纳米颗粒表面形成大分子包覆结构；采用二段加工工艺和硫化工艺，制备橡胶/陶瓷纳米复合材料，通过对大分子表面改性剂的平均分子量和序列结构等的精细控制，实现对橡胶/陶瓷纳米复合材料界面微观结构的调控，阻止陶瓷纳米颗粒在橡胶基体中因材料高频率变形而引起的再团聚问题。研究探索橡胶纳米复合材料界面结构（如界面层厚度，界面化学结构变化，界面相容性等）表征方法，总结无规和嵌段共聚物型大分子界面改性剂对橡胶纳米复合材料性能和界面结构的影响规律并探讨其机理，为橡胶纳米复合材料的研究制备及其界面优化提供理论支撑。

中文关键词： 橡胶纳米复合材料；大分子表面改性剂；界面调控；表面改性；

英文摘要： The performances of rubber nanocoposite strongly rely on the composition and structure of the interlayer between nano-particls and rubber chains in the material. This proposal plans to design and synthesize a series of macromolecular surface modifier, such as random copolymer and block copolymer, to modify interlayer structures between different rubber matrix and ceramic nano-particles. The macromolecular surface modifiers will self-assemble at ceramic nano-particle's surface to cover the entire nano-particle. In the fabrication of rubber and ceramic nanocomposite by two-step process and sulfuration technology, the macromolecular surface modifier with well controlled chain structure and molecular weight will stop the reaggregation phenomenon of ceramic nano-particle in the rubber matrix, which is induced by high frequent deformation of material. This proposal intend to develop technologies on characterizing the interface structures, such as interlayer thickness, structure deformation, compatibility etc. The effects of macromolecular modifiers with different structures on the performance and interlayer structure of rubber nanocomposite will be synthetically studied. These studies will improve the fabrication of rubber nanocomposite materials and optimize the interface modification technologies.

英文关键词： nanocomposite；macrolecular surface modifier；interface control；suface modifying；