超聲作用下Ormosil的制備及在微滴乳液聚合中原位納米復(fù)合.pdf

1、微滴乳液聚合(Miniemulsion Polymerizations)具有單體珠滴內(nèi)成核占主導(dǎo)的特征,單體珠滴粒徑為50-500nm,適合作納米反應(yīng)器,制備有機(jī)無機(jī)納米復(fù)合材料。由于無機(jī)物與有機(jī)單體極性差異大,兩者相容性差,形成復(fù)合材料時,無機(jī)納米粒子傾向團(tuán)聚,降低了復(fù)合材料的性能,因而對無機(jī)納米粒子進(jìn)行表面疏水改性,成為制備高性能聚合物基納米復(fù)合材料的關(guān)鍵步驟。
　　本論文以SiO2溶膠和丙烯酸酯單體為原料,利用超聲的活化、分

2、散、引發(fā)聚合等多重功效,實現(xiàn)單體在SiO2納米粒子表面的包覆改性,制備了多種Ormosils(Organic modified silica)。并用傅立葉變換紅外光譜儀、差示掃描量熱儀、透射電子顯微鏡和馬爾文納米粒度儀等對產(chǎn)物進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,成功制備了有機(jī)物包覆改性的SiO2納米微粒。
　　然后在改性的SiO2納米粒子存在下,采用微滴乳液聚合的方法,成功地制備了聚丙烯酸酯/SiO2納米復(fù)合膠乳,透射電子顯微鏡表征表明制得了多

3、核-殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合微粒,對復(fù)合膠乳薄膜斷面的掃描電子顯微鏡測試表明,納米SiO2在聚合物基體中分散良好,沒有聚并。另外通過成膜后的力學(xué)性能分析表明,復(fù)合膜隨無機(jī)組分含量的增加,材料的強(qiáng)度增加;復(fù)合材料中納米SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％時,當(dāng)納米SiO2包覆層聚丙烯酸酯的Tg較高時,有利于提高復(fù)合材料的強(qiáng)度,而包覆層聚丙烯酸酯的Tg較低時,則有利于提高復(fù)合材料的韌性。
　　在此研究的基礎(chǔ)上,利用十二烷基苯磺酸的催化作用,采用超聲強(qiáng)化輔

4、助D4在SiO2納米粒子表面開環(huán)聚合,制備PDMS-Ormosil(聚二甲基硅氧烷改性SiO2),實現(xiàn)SiO2納米粒子的表面改性。并用納米粒度儀、差示掃描量熱儀、傅立葉變換紅外光譜儀、透射電子顯微鏡等對產(chǎn)物進(jìn)行了表征,證實成功制得PDMS-Ormosil。在PDMS-Ormosil存在下原位實施甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯的微滴乳液聚合,聚合過程的動力學(xué)研究表明,在SiO2表面改性階段伴生的PDMS可兼作微滴乳液聚合的助穩(wěn)定劑,有效抑制聚