纳米二氧化硅具有良好的化学惰性、相容性、稳定性等优点,应用广泛。但是纳米二氧化硅也有其缺点,尤其是其分散困难,与基体相容性差,从而影响填充效果,限制了其应用,因此需要对其改性。纳米二氧化硅表面带有大量活性硅基团,有利于进行接枝改性。首先利用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅进行有机化改性,使其表面带有引发聚合的功能基团,然后采用“grafting from”的方法引发聚合,在纳米二氧化硅粒子表面接枝聚合物大分子链,最后得到聚合物修饰的纳米二氧化硅核壳粒子,进一步将核壳粒子与聚合物进行共混改性,研究改性纳米二氧化硅在聚合物中的分散及对聚合物的影响。本研究主要包括以下内容:1.纳米二氧化硅表面接枝聚氨基酸核壳粒子的制备及其在尼龙改性中的应用。首先运用St?ber法制备了纳米二氧化硅,使用末端带有氨基的硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)对纳米二氧化硅进行改性;考虑聚氨基酸与尼龙在化学结构的相似性,利用改性二氧化硅表面氨基引发氨基酸接枝聚合制得聚谷氨酸修饰的纳米二氧化硅核壳粒子,进一步将核壳粒子与尼龙6(PA6)熔融共混,得到纳米复合材料。通过动态光散射(DLS),透射电子显微镜(TEM),红外光谱(IR),热失重(TGA)的方法对纳米粒子的尺寸和表面性质进行了分析,结果表明自制纳米二氧化硅具有良好的分散性和粒径可控性,同时成功对纳米二氧化硅表面进行了有机化。通过调控纳米粒子与聚合物单体的投料比,制得了接枝分子量不同的聚氨基酸修饰的纳米二氧化硅核壳粒子。进一步测试了复合材料的力学性能和结晶性能。结果表明纳米粒子表面接枝聚氨基酸大分子链后提高了其分散性,同时改善了尼龙6与纳米二氧化硅的相容性,随之纳米二氧化硅核壳粒子壳层厚度的增加,尼龙6的力学性能逐渐增加。2.纳米二氧化硅表面接枝聚异戊二烯及其在天然橡胶湿法混炼中的应用。本部分对橡胶用纳米二氧化硅的表面改性进行了深入研究,以提高纳米二氧化硅在橡胶中的分散性机及其与橡胶的相容性。首先,用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对纳米二氧化硅进行有机化改性,使得纳米二氧化硅表面接枝上具有引发聚合作用的双键。然后,将有机化纳米二氧化硅与异戊二烯单体在乳液中通过氧化还原法进行接枝共聚,制备得到聚异戊二烯修饰的纳米二氧化硅乳液。最后,采用湿法混炼的方法,将共聚乳液与天然胶乳充分混合制备天然橡胶/纳米二氧化硅湿法混炼胶。通过透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM),红外光谱(IR),热失重(TGA),橡胶加工分析仪(RPA)的方法对改性白炭黑的微观形貌以及混炼胶的性能进行了表征,结果表明纳米二氧化硅表面成功接枝的双键,有机化并通过双键的引发在纳米粒子表面成功接枝了聚异戊二烯大分子。对湿法混炼胶的测试结果表明聚异戊二烯修饰的纳米二氧化硅粒子在天然橡胶中有良好的分散性,其硫化胶的物理机械性能优于添加纳米二氧化硅和有机化纳米二氧化硅的硫化胶。