聚醚胺改性納米SiO2及其在PVA中的應(yīng)用.pdf

1、有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料是現(xiàn)代材料科學(xué)的重點(diǎn)研究課題之一。納米復(fù)合能提高聚合物的性能，同時(shí)由于納米顆粒獨(dú)特的納米效應(yīng)，賦予了納米復(fù)合材料一些新的功能。傳統(tǒng)的表面功能化納米粒子在無(wú)溶劑存在的情況下，基本都表現(xiàn)出固態(tài)行為。本文將介紹一種具有液體特性的SiO2納米復(fù)合材料，并對(duì)其合成方法及其在PVA薄膜中的應(yīng)用進(jìn)行探究。
　　本文首先通過(guò)酸堿中和法制備核-殼結(jié)構(gòu)的二氧化硅納米離子型材料。這種材料是以SiO2為核，聚醚胺為殼組成，并通過(guò)調(diào)節(jié)

2、聚醚胺的含量，使得這種表面功能化的SiO2在室溫?zé)o溶劑條件下表現(xiàn)為流體，并對(duì)該材料進(jìn)行了測(cè)試表征。紅外和熱重分析的結(jié)果表明聚醚胺成功改性了納米SiO2；DSC分析結(jié)果表明，SiO2衍生物的結(jié)晶溫度和熔融溫度比純的聚醚胺低；流變分析結(jié)果表明，SiO2的加入對(duì)聚醚胺起到了增稠的作用，改性后的流體初始粘度和模量都比純聚醚胺高出很多。pH=6.5的AC1830-SiO2的損耗模量和儲(chǔ)能模量的交叉點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度比純聚醚胺高8℃。
　　其次，

3、將上述SiO2離子型材料與PVA進(jìn)行機(jī)械混合，制得SiO2含量不同的PVA薄膜，并對(duì)薄膜分別進(jìn)行力學(xué)性能、熱力學(xué)性能、介電性能、分散性能、結(jié)晶性能探究，研究發(fā)現(xiàn)納米SiO2離子型材料的含量低于5％時(shí)，SiO2在PVA薄膜中的分散性良好，復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度得到了提高，當(dāng)SiO2含量為2％時(shí)，拉伸強(qiáng)度提高了68.7％；DMA測(cè)試結(jié)果表明共混膜的玻璃化溫度提高了3℃，且隨測(cè)試頻率的不同，薄膜的模量和玻璃化溫度均有不同程度的變化，頻率增大，損耗因

4、子峰值溫度向高溫方向移動(dòng)；介電性能方面，PVA膜的介電常數(shù)因改性SiO2的加入明顯變大，介電常數(shù)并表現(xiàn)出對(duì)頻率一定的依賴(lài)性，在低頻范圍內(nèi)具有高的介電常數(shù)和低的介電損耗，表現(xiàn)出良好的介電性能；DSC研究表明加入納米粒子后，薄膜的結(jié)晶度隨粒子含量的增大先增大后減小，不同降溫速率對(duì)薄膜的相對(duì)結(jié)晶度和結(jié)晶速率有影響，降溫速率越大，結(jié)晶峰向低溫方向移動(dòng)，結(jié)晶速率加快。SEM圖表明改性后的SiO2與PVA界面相容性較好，當(dāng)含量低于5％時(shí)， SiO2