就是试样中的键含量明显增加了，同时在波数大概在和处的峰强度和峰面积也有所增加。另外，还可以看到在试样在和处出现了新的亚甲基伸缩吸收震动峰，这就是说明硅烷偶联剂成功的接枝到了纳米表面了，也就是说明纳米成功的进行了表面有机化处理，达到了实验的预期目的，为后序改性聚丙烯提供了条件。对拉伸强度的影响不同含量的有机化纳米对拉伸强度的影响如下图所示，拉伸强度的计算公式如下式中，为拉伸强度为最大负荷为试样宽度为试样厚度，。拉伸强度的含量图三纳米复合材料的拉伸强度与含量的关系曲线由上图信息可以看出在低含量时，纳米粒子对有定的增强作用。当含量为时，拉伸强度到达最大值。而填充量超过时，拉伸强度开始下降。但从总体情况来看，的拉伸强度提高的幅度并不是特别大，尤其是在含量时，几乎没有提高多少。这是因为分散在中的纳米粒子是球状形的，增强的效果远比不上高强度的玻璃纤维填充物。但其作为聚合物的纳米粒子填充改性原料还是有定的增强作用，尤其对那些拉伸强度不是需要提高很多的复合材料。对拉伸模量的影响下图表示的就是不同含量填充物聚合下的拉伸模量曲线图，拉伸模量即拉伸的应力与拉伸所产生的形变之比。其计算公式如下拉伸模量其中，表示单位面积两点之间的力变化表示以上两点之间的距离变化。更详细的解释就是其中表示试样样条原始的长度，表示样条拉伸长后的长度。拉伸模量的含量图四纳米复合材料的拉伸模量与含量的关系曲线由上图分析可以看出其曲线基本趋势跟拉伸强度基本致，但其提高拉伸杨氏模量的效能更加明显，在前期其随纳米二氧化硅粒子填充量的增加而升高。当纳米粒子的含量为时，模量更是提高了，增长幅度为左右，即使在后期下降幅度也很小。所以其对拉伸模量的提高也是有很好的促进作用使复合材料的拉伸强度冲击强度和弯曲强度有很大的提高，而且粒子越小，增强效率越高，对聚合物工程运用提供了广泛前景。通过对的分析，我们可以得出纳米在聚合物中的应用发展规划。这种复合材料综合了无机材料与聚合物材料的优点，修饰了传统树脂材料存在的些性能缺陷，具有很好的发展前景，尤其是在对聚合物力学性能方面的加强有明显的作用。如果要增加纳米的运用领域，应该在分子领域研究上不断对其进行改性和表面处理，进行功能化修饰，开发出性能更加好和聚合物更加匹配，性能更加适合人们需要的聚合物基纳米粒子复合材料。参考文献刘吉平，赫向阳聚合物基纳米改性材料北京科学出版社，李延洁纳米二氧化硅的制备及表面改性的研究苏州大学，王国全聚合物共混改性原理与应用北京中国轻工业出版社，李梁训，姚琨，聂伟纳米二氧化硅改善聚丙烯性能的研究工程塑料研究石璞，晋刚，吴宏武，等纳米增强增韧聚丙烯的研究中国塑料张立德纳米材料北京化学工业出版社，张咏春，田明，张立群，等白炭黑的制备与表面改性炭黑工业杨宁，贵大勇，刘吉平硅烷偶联剂的运用现状塑料科技，谢小玲，郭李友，许并社纳米二氧化硅表面改性研究应用化工，致谢本论文是在我的指导老师老师的悉心指点下顺利完成的。从毕业论文课题的选择，实验药品器材和实验室的安排，到这篇论文的编写修改，每步都包含了张宏老师的细心指导和认真的解析。在张老师的指点下，我对本课题二氧化硅改性与在聚合物中的运用有了充分的认识，提高了专业技能与实验技能。在这当中，张老师以严谨的治学态度，和丝不苟的教导工作深深的感染了我，给了我很大的鼓舞和鞭策，让我在以后的人生道路上有了学习的榜样。在这同时也要感谢我的专业老师和实验老师在论文完成过程给我提供的系列帮组。更要感谢的是跟我同组的组员和班级里面的的同学，是你们在我遇到困难的时候帮我找出解决办法，和提供大量的实验指导以及相关资料来解决难题。再次感谢所有帮助过我的老师和同学们。通过这次的毕业论文设计不仅提高了我的独立思考能力还培养了我认真负责严谨的工作科研态度。由于缺少经验，能力有限，在论文完成过程中难免有很多考虑不周全的地方，希望各位老师多加指教，谢谢,西北民族大学化工学院毕业论文设计专业高分子材料与工程班级级高分子班学生姓名贺清学号指导老师张宏弯曲强度的影响下图就是用不同含量表面有机化处理过纳米对改性后的弯曲强度关系曲线。弯曲强度关系式如下式中为施加的力为跨度为试样宽度为试样厚度，。弯曲强度的含量图五纳米复合材料的弯曲强度与含量的关系曲线从图中可以看出，弯曲强度随纳米粒子增加而增加，当纳米粒子的含量为时，弯曲强度从纯的提高到和，提高的幅度在左右。因此向内添加改性的对材料的弯曲强度也有定的增强作用，为提高其性能在些领域的运用有定帮助。型缺口冲击强度的影响将制好的的标准样条在万能制样机上切割出标准型缺口，然后在冲击机上测试冲击性能，下图为各含量的冲击强度柱状图。而型缺口冲击强度计算公式如下式中为缺口试样简支梁冲击强度为缺口试样吸收冲击能量为试样宽度为缺口试样处缺口剩余厚度，。的含量冲击强度图六纳米复合材料的型缺口冲击强度与含量的关系从图中得知，当添加纳米量很微量的时候，试样的缺口冲击强度就能有很好的改善。而本次实验中材料的缺口冲击强度在纳米粒子的含量为时达到了最大值，复合材料的缺口冲击强度由纯的，提高到，提高的幅度为左右，然后随纳米粒子的增加而下降。结论本次实验研究首先是对纳米粉体进行表面有机化处理，采用的是偶联剂法，使用的是硅烷偶联剂来进行相关实验。然后将改性的纳米以不同含量跟聚合物基材进行熔融共混制造共混材料，测试不同含量下的材料力学性能，通过对实验所得出的数据分析和对反应机理的讨论，得出以下结论用表面有机化处理纳米成功的使其表面接枝了硅烷偶联剂，达到了预期对纳米进行表面有机化改性的实验目的。在实验过程中了解到纳米最佳工艺改性条件是纳米含量为，硅烷偶联剂百分含量为，改性温度度，改性时间小时为宜。用改性的纳米填充基材，通过对不同含量的分析与对比，我们知道纳米对的力学性能是有所提高。而且得出纳米粒子填充含量为，纳米复合材料的综合性能是最好的，聚合物的增韧增强作用也相当明显。在较小的填充范围均较好。这些造成其它有优越的补强性能增稠性能触变性能，这些能够使其在很多的领域内具有非常独特的性质。纳米二氧化硅的运用纳米俗称超微细白炭黑，在各行业得到了广泛运用。现在它主要是被用来当添加剂催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂等。它可以为橡胶进行补强，对油墨加工进行增稠，在金属加工时候当作的软性磨光剂，绝缘绝热材料或着塑料方面的充填剂。而且在那些高级的日用化妆品填料领域及喷涂材料医药环保等各种领域都有很好的使用。在这些方面它不仅仅能提供很好的改性，也能最大限度的降低工业生产成本。因此随着纳米应用领域的不断扩大，需求趋势的不断发展，很多国内外科研人员对纳米相关性能作了大量的研究以拓宽其使用范围和增加特性。聚合物基聚丙烯简述聚丙烯结构性能特点聚丙烯分子式，结构式，是由丙烯聚合而制得的的种热塑性树脂。按取代基甲基在主链平面的不同旋光异构排列位置可以分为等规间规和无规三种。是种没有毒性没有臭味，颜色是乳白色的高结晶聚合物。同时它还是所有塑料中在目前最轻的种。在水中特别稳定成型性很好。同时其拉伸强度屈服强度表面强度及弹性模量均较为优异，并且在恶劣环境中具有很突出的耐环境应力开裂性和耐磨性。它的电性能和高频率下不导电的特性不会受到温度的变化而变化，而且它的化学稳定性比较好，耐腐蚀效果非常明显。这些特点都为聚丙烯的工业运用提供了很广的领域。聚丙烯的改性目的聚丙烯并不是十全十美，它也拥有很多性能方面的缺陷，因此我们就需要对它进行符合人们需求的改性处理。存在成型收缩率高缺口冲击强度不高韧性低很容易就老化在低温下呈现脆性和耐磨性不好等缺点。因此在运用范围上，尤其在作为结构材料工程塑料的运用受到非常大的限制。近年来，的改性已是其能够工程化精细化和功能化的重要手段。以往的改性方法是加入橡胶来增加韧性，但是这样就会造成的刚度模量和热性能降低。因而寻求新的改性途径是高分子材料加工追求的目标，而用蒙脱土等纳米级微粒填充的研究是最新的手段。通过共混插层等手段将纳米级填料例如基体中，利用纳米尺寸效应大的比表面积以及强的界面作用力，将填料和基体的性能结合获得更加符合人们预期的优异性能。纳米二氧化硅有机化机理纳米二氧化硅有机化原因纳米，它的表面含有，是种呈半透明状白色粉末。其化学性质稳定，具有许多优良性能，在橡胶涂料医药造纸等诸多领域得到广泛的应用，是当今粉末体材料科学中发展最快的品种之。纳米由于表面较多的硅羟基，造成。纳米二氧化硅表面有机化原理硅烷偶联剂本次实验使用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅进行表面有机化，其化学名称是氨丙基三乙氧基硅烷或氨丙基三乙氧基硅烷，化学结构式。分子中含有两种不同的活性基因氨基和氧基，可以用来偶联聚合物和无机填料，增强其粘结性，提高聚合物的性能。本次实验用有机化处理纳米机理反应式如下所示实验部分实验原料与试剂表原料与试剂原料名称规格及型号生产厂商纳米工业级硅烷偶联剂聚丙烯挤出级甲苯分析纯实验设备与仪器表二实验所用的设备与仪器名称型号生产厂家电子天平磁力搅拌器恒温水槽红外光谱仪高速混合机双螺杆挤出机切粒机