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影响无机填料填充聚合物复合材料性能的因素很多,其中界面粘结效果无疑是最重要的因素之一。界面是增强相和基体相之间连接的纽带,也是应力及其它信息传递的桥梁。因此在无机粒子填充聚合物复合材料的研究领域中,改进界面相容性一直是人们关注的焦点。本文对中空玻璃微珠(HGM)填充的聚丙烯与硅橡胶复合材料的界面进行了优化与设计,并探讨了界面设计对复合物结构与性能的影响。在HGM填充的聚丙烯复合材料(PP/HGM)中引入了马来酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)作为增韧剂和相容剂,研究了弹性体包覆中空微珠改性聚丙烯的结构与性能。结果表明,POE-g-MAH改善了PP/HGM复合材料的界面粘接,除此之外,HGM表面的氨基化处理也将影响三相复合材料最终的微观相结构。与未经处理的HGM相比,经表面氨基化处理的HGM负载有很多活性氨基,在熔融共混的过程中能够与POE-g-MAH发生酰胺化反应,增强了界面粘合力,在HGM与基体之间形成了牢固的弹性体界面层,最终产生了核-壳型的微观相结构。热性能的分析结果表明,HGM被弹性体界面层包覆之后,其在结晶过程中的成核活性被弹性体界面层所抑制,结晶度也有明显的下降。力学性能测试的结果表明,弹性体界面层包覆于HGM表层的核-壳型微观相结构对复合材料的力学性能是非常有益的。非等温结晶动力学的分析结果表明,HGM被弹性体包覆形成的“大颗粒粒子”能够降低PP晶体的生长速率,明显改变了PP晶体的成核和生长机理,使结晶扩散活化能明显增加。以未处理及经稀土元素处理的HGM填充甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)制备了硅橡胶基阻尼材料,研究了HGM的表面稀土元素处理对硅橡胶基阻尼材料的界面粘结、拉伸强度和动态力学性能的影响。扫描电镜与力学性能测试的结果表明,HGM经稀土元素溶液处理后使得界面相容性得到改善,并导致拉伸强度得到了提高。动态力学性能测试的结果表面,在VMQ中添加中空玻璃微珠对其tanδ的峰值有较大影响:添加未处理的HGM后,其tanδ峰值大约增大了18.2%;而添加经稀土元素处理后的HGM后,其tanδ峰值约增大了31.5%。