聚氨基酸修饰的纳米二氧化硅的制备及在尼龙改性中的应用

董文杰¹，阚泽^1,2

1. 青岛科技大学高分子科学与工程学院山东省教育厅生物基高分子材料重点实验室2. 高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)

摘 要：基于氨基酸单体和纳米SiO₂粒子结构和功能的多样性,采用聚氨基酸来修饰纳米SiO₂粒子的研究有很大的发展空间。文中先用St9ber法制备纳米SiO₂粒子,再用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTS）对其进行表面改性;并合成谷氨酸苄脂N-羧基酸酐（BLG-NCA）,采用"Grafting from"法将其接枝到改性后的纳米SiO₂粒子上,最后得到聚谷氨酸修饰的纳米SiO₂核壳粒子。随着投料比的增加,其接枝聚氨基酸的壳的厚度增加,粒子之间出现粘连。将尼龙6与SiO₂及改性后的SiO₂熔融共混,得到复合材料。用透射电子显微镜、核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱、热重分析表征了各阶段产物和聚合物的组成,并对复合材料的力学性能进行测试。实验结果表明,聚氨基酸能改善尼龙6与SiO₂的相容性,加入纯SiO₂使复合材料性能降低3%,而加入接枝二氧化硅后尼龙6的力学性能随着接枝粒子壳的厚度增加而增加,接枝厚度最大的粒子使拉伸性能提高了5%。

关键词：纳米二氧化硅;聚氨基酸;表面接枝;尼龙6;共混改性;