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碱式硫酸镁晶须(Magnesium Hydroxide Sulfate Hydrate,MHSH,MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O)一种新型增强纤维、无机阻燃材料,呈针状单晶结构,具有较大长径比。MHSH晶须物理结构完美,内部缺陷少,具有高强度、高模量等优良性能,MHSH晶须可以作为一种理想填料应用到聚合物基体中。但是,MHSH晶须作为填料在聚合物基体中存在两个问题:i)MHSH表面自由能比较大,在聚合物基体中容易发生团聚,使其在聚合物中无法均匀分散,达不到理想的增强增韧效果;ii)MHSH晶须表面极性强,表现为亲水性,与亲油性的聚合物分子相容性很差,存在界面相容性问题。基于这两个问题,本研究采用不同的方法对MHSH晶须进行表面改性,然后将改性后的MHSH晶须添加到聚烯烃中,并对此类复合材料的力学性能与热性能进行测试分析,主要包括以下几个方面: 采用环境友好的水溶液法,选用壳聚糖(CS)作为表面处理剂,修饰MHSH晶须表面,制备壳聚糖包覆MHSH晶须(CS-MHSH)。通过傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段对MHSH晶须改性前后的表面性质进行表征,探究CS包覆处理对其表面物理化学性质的影响。通过对比不同CS浓度处理后的MHSH晶须对聚氯乙烯(PVC)材料的增韧效果和其在PVC中的微观形貌,确定了最佳的CS处理液的浓度,并研究了不同MHSH晶须添加量对PVC复合材料的力学性能和热性能的影响。 用硬脂酸(SA)对MHSH进行干法处理,制备SA接枝MHSH晶须(SA-MHSH),通过FTIR、X射线衍射(XRD)以及SEM等手段对MHSH晶须改性前后的表面化学状态和物理状态进行表征,结果表明SA对MHSH晶须的包覆通过化学反应而不是物理吸附形成,通过对比用不同比重的SA处理后的MHSH对高密度聚乙烯(HDPE)材料的增强效果和加工流动性的影响,确定了SA对MHSH的最佳处理比重,并研究了MHSH晶须添加量对HDPE基料的力学性能和热性能的影响。 采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对MHSH晶须进行干法处理,通过FTIR、XRD、SEM、TEM、TGA等手段对MHSH改性前后的表面化学状态和物理状态进行表征,并研究了硅烷偶联剂KH570改性MHSH晶须对HDPE基体力学性能和热性能的影响。