[发明专利]一种改性PMMA复合材料制备及性能测试研究方法

说明书

本发明公开了一种改性PMMA复合材料制备及性能测试研究方法，包括步骤：S1.将纳米SiO₂粒子置于甲苯溶液中，使用硅烷偶联剂对纳米SiO₂粒子进行改性；S2.将所述纳米SiO₂粒子以及改性纳米SiO₂粒子分别添加至PMMA粉末中；S3.将纯PMMA粉末、添加纳米SiO₂粒子的PMMA粉末、添加改性纳米SiO₂粒子的PMMA粉末分别放入铝制模具中进行处理，得到纯PMMA材料、添加纳米SiO₂粒子的PMMA复合材料、添加改性纳米SiO₂粒子的PMMA复合材料；S4.对得到的纯PMMA材料、添加纳米SiO₂粒子的PMMA复合材料、添加改性纳米SiO₂粒子的PMMA复合材料分别进行不同温度的拉伸及硬度实验，分别得到不同温度下各个材料的力学性能及硬度性能，并对分别得到的不同温度的力学性能及硬度性能进行分析，得到分析结果。

技术领域

本发明涉及纳米制造技术领域，尤其涉及一种改性PMMA复合材料制备及性能测试研究方法。

背景技术

近年来，聚合物基纳米复合材料得到了广泛的研究和关注，复合材料的制备方法也有了大量的报道，学者进行的聚合物无机纳米粒子复合材料的制备种类也多达几十种，但是还没有找到一种可以使纳米粒子良好的分散并且保持高效的产出率和接枝率。

PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)/纳米粒子复合材料因其相较于一般材料的性能优越性，广泛应用于航空航天、汽车、工业、家居等方面。但因受限于制备复合材料的适合方式不足，目前国内外对PMMA和纳米粒子的界面类型对才复合材料性能影响的研究还存在着巨大的进步空间。

因此，本发明提出采用一种将纳米SiO₂粒子直接加入PMMA聚合物基体中，让二者充分混合、熔化凝固后制得复合材料，再进行力学性能试验、数据分析，推导材料宏观性质的实验方法，进而为聚合物基纳米复合材料的设计提供理论和技术支持来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种改性PMMA复合材料制备及性能测试研究方法，将纳米SiO₂粒子添加至PMMA中，改善PMMA力学性能方面缺陷；并对纳米SiO₂粒子进行表面改性，增强与聚合物的相容性，以此进一步提高PMMA复合材料力学性能。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种改性PMMA复合材料制备及性能测试研究方法，包括步骤：

S1.将纳米SiO₂粒子置于甲苯溶液中，使用硅烷偶联剂对纳米SiO₂粒子进行改性；

S2.将所述纳米SiO₂粒子以及改性纳米SiO₂粒子分别添加至PMMA粉末中；

S3.将纯PMMA粉末、添加纳米SiO₂粒子的PMMA粉末、添加改性纳米SiO₂粒子的PMMA粉末分别放入铝制模具中进行处理，得到纯PMMA材料、添加纳米SiO₂粒子的PMMA复合材料、添加改性纳米SiO₂粒子的PMMA复合材料；

S4.对得到的纯PMMA材料、添加纳米SiO₂粒子的PMMA复合材料、添加改性纳米SiO₂粒子的PMMA复合材料分别进行不同温度的拉伸及硬度实验，分别得到不同温度下纯PMMA材料、添加纳米SiO₂粒子的PMMA复合材料、添加改性纳米SiO₂粒子的PMMA复合材料的力学性能及硬度性能，并对分别得到的不同温度的力学性能及硬度性能进行分析，得到分析结果。