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为了提高聚氯乙烯(PVC)制品的加工性能和抗冲性能,本文主要利用纳米粒子改性剂与PVC共混改性,所使用的改性剂包括含多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)的丙烯酸酯核壳共聚物(ACR)、苯乙烯-丙烯酸酯-丙烯腈核壳共聚物(ASA)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和氧化石墨烯(GO),并制备了PVC与上述纳米粒子的纳米复合材料。研究了复合材料的塑化行为、动态力学性能、力学性能以及冲击断口形态。1.合成了具有不同甲基丙烯酰氧丙基笼型倍半硅氧烷(MAP-POSS)含量和不同芯壳比的丙烯酸酯芯壳聚合物(ACR)树脂,并用透射电子显微镜(TEM)研究了ACR乳胶例子的形态;用动态力学谱仪(DMA)研究了聚氯乙烯(PVC)/ACR共混物的动态力学性质;测试了PVC/ACR共混物的塑化行为和力学性能。结果表明,MAP-POSS在ACR芯中参与接枝和交联反应;MAP-POSS加入量为单体质量5 wt%和10 wt%,壳层有最高的玻璃化温度;芯/壳比为1:1时ACR粉末效果较好;PVC/ACR共混物材料塑化时间随ACR的含量增加而下降,而塑化扭矩增大;ACR加入量为11 wt%时共混材料具有最大的抗冲击强度,较未加时提高了72.9%,比不含增塑剂的试样提高了3.41倍。2.采用可逆加成-断裂转移(RAFT)乳液聚合法合成了分子量分布指数为1.8的甲基丙烯酸甲酯-b-丙烯酸丁酯-b-甲基丙烯酸甲酯(MMA-b-BA-b-MMA,MBM)三嵌段共聚物并将其与聚氯乙烯(PVC)进行共混。利用转矩流变仪测试了共混物的塑化行为;用动态力学谱仪(DMA)测试了共混物的动态力学行为并测试了共混物的力学性能。结果表明,MBM的加入可以有效减小PVC的塑化时间和平衡扭矩;共混物储能模量E￠随MBM含量的增加而减小。当MBM含量在25 wt%(质量百分比,下同)时,共混物的Tg为71.9°C,比不加MBM试样提高了5.2°C;拉伸强度为35.79 MPa,冲击强度为9.00 k J·m-2,是不加MBM试样的4.0倍。3.制备了PVC/ASA/MWCNTs纳米复合材料,并测试了复合材料的塑化性能、动态力学性能、力学性能以及热稳定性。结果表明,MWCNTs的加入缩短了共混物的塑化时间;当MWCNTs含量为0.054 wt%时,复合材料具有最大的冲击强度,比纯PVC/ASA提高了83.7%。MWCNTs可以提高PVC/ASA共混材料的热稳定性,当MWCNTs含量为0.066 wt%时,复合材料的起始分解温度和分解活化能分别提高了13.1°C和5.7 k J·mol-1。另外,MWCNTs提高了复合材料的储能模量(E￠)和玻璃化转变温度(Tg)。MWCNTs可以作为PVC/ASA共混材料的一种有效的加工和增韧助剂。4.以膨胀石墨为原料利用改进的Hummers法合成了氧化石墨烯,并制备了PVC/ASA/GO纳米复合材料。利用转矩流变仪、动态力学谱仪和热重分析仪测试了共混物的塑化性能、动态力学性能和热稳定性,并测试了共混物材料的力学性能。结果表明,GO可以明显降低共混物混炼时的塑化时间和平衡扭矩;共混物的tanδ峰值随GO含量的增加呈现先增大后减小的趋势,但Tg均小于纯PVC/ASA;当GO含量在0.1 wt%时,共混物有最大的冲击强度和拉伸强度,其中冲击强度是纯PVC/ASA的2.05倍,拉伸强度较纯PVC/ASA提高了14.0%;当GO含量为0.15 wt%时,共混物的Ea达到最大值,比纯PVC/ASA提高了13.0%。