聚合物-二氧化硅各向異性微球的制備及性能研究.pdf

1、有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料對人類的經(jīng)濟(jì)與生活有著巨大的影響，例如有機(jī)-無機(jī)復(fù)合微球在涂料、化妝品、感光材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域都占有重要的地位。最近的研究表明，在納米尺寸上將聚合物與無機(jī)粒子的混合，會得到獨(dú)特的性質(zhì);而這種性質(zhì)并不能通過在宏觀上將聚合物與無機(jī)相的簡單共混得到。尤其，單分散有機(jī)-無機(jī)各向異性微球在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域更是有著非常巨大的潛在用處，它們的光學(xué)各向異性開啟了光子材料一個新的領(lǐng)域。在實(shí)際用作光轉(zhuǎn)換與光過濾器材時，除了對各向異性微

2、球的形貌均一性要求很高以外，制備出包含有不同材料的各向異性微球，如由功能性高分子與無機(jī)材料組成的具有很高反射指數(shù)的材料也很必要。
　　 本論文以有機(jī)-無機(jī)各向異性微球?yàn)檠芯繉ο?，合成了兩種聚合物/SiO2各向異性微球。一種通過無皂乳液聚合制備的聚合物球?yàn)榉N子，獲得易于成膜的聚合物/二氧化硅復(fù)合微球;另一種以二氧化硅微球?yàn)榉N子，通過分散聚合制得各向異性PS/SiO2復(fù)合微球。主要內(nèi)容如下:
　　 1.通過無皂乳液合成P(S

3、t-BA-AA)微球，然后通過溶膠-凝膠法原位生成納米二氧化硅，由于納米二氧化硅粒子表面的羥基與P(St-BA-AA)微球表面的羧基之間的氫鍵相互作用，從而使納米二氧化硅粒子負(fù)載在P(St-BA-AA)微球表面，并形成樹莓型結(jié)構(gòu)。討論了正硅酸四乙酯與氨水的用量對負(fù)載在P(St-BA-AA)微球表面的二氧化硅的量及粒徑的影響。將P(St-BA-AA)/SiO2乳液成膜后，討論了二氧化硅在聚合物雜化膜中的分布情況，并研究了二氧化硅的含量對雜

4、化膜透明性、熱性能、耐水性及機(jī)械性能的影響。
　　 2.通過Stober方法合成單分散粒徑為300nm的二氧化硅粒子，并通過硅烷偶聯(lián)劑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPS)對二氧化硅納米粒子表面改性，使其表面帶有碳碳雙鍵，從而有利于聚合物在二氧化硅納米粒子表面生長。以改性后的納米二氧化硅粒子為種子，通過分散聚合，制備出各向異性PS/SiO2復(fù)合微球。在聚合過程中，苯乙烯首先會與二氧化硅表面的雙鍵共聚，形成一層薄薄的殼層;吸附親油