亞微米級(jí)二氧化硅固體泡沫的制備與結(jié)構(gòu)控制研究.pdf

1、亞微米級(jí)的固體泡沫材料。在作為隔熱保溫材料、過(guò)濾材料、低介電材料、生物材料等方面比大孔陶瓷泡沫材料有著明顯的優(yōu)勢(shì)。因而采用一種簡(jiǎn)單、有效的方法來(lái)制備亞微米級(jí)固體泡沫具有廣闊的實(shí)際應(yīng)用意義。 本文分別以乳液聚合法和無(wú)皂乳液聚合法制備了不同粒徑的陰離子聚苯乙烯微球，以無(wú)皂乳液聚合法制備了陽(yáng)離子聚甲基丙烯酸甲酯微球。以這三種微球?yàn)槟０?，結(jié)合溶膠凝膠技術(shù)，在pH=3.8的條件下制備了塊狀、亞微米級(jí)二氧化硅固體泡沫。研究了微球粒徑的大小、

2、微球的表面電性等對(duì)制備的樣品的結(jié)構(gòu)的影響。并研究了二氧化硅氣凝膠材料和固體泡沫材在高溫下的熱穩(wěn)定性。采用XRD、IR、SEM、BET、TEM、DSC、TG對(duì)所制備的樣品進(jìn)行了表征。 表征結(jié)果表明所制備的泡沫材料均由無(wú)定形的二氧化硅組成。采用陰離子微球作為模板時(shí)，制備的樣品為孔徑分布均勻的泡沫材料。當(dāng)采用粒徑約為500nm的陰離子微球?yàn)槟０鍟r(shí)，無(wú)論是TEOS不水解直接加入到聚合物微球乳液中還是水解后形成二氧化硅溶膠加入到聚合物微球

3、乳液中，均可以制備出結(jié)構(gòu)均勻的泡沫材料，麗采用粒徑約為100nm的陰離子微球?yàn)槟０鍟r(shí)，只有采用TEOS不水解直接加入到聚合物微球乳液中才能制備出結(jié)構(gòu)均勻的泡沫材料。采用陽(yáng)離子微球?yàn)槟０鍟r(shí)，所制備的樣品是由一個(gè)個(gè)亞微米級(jí)空心微球連接而成． 我們推斷，在pH=3.8條件下，陽(yáng)離子微球與二氧化硅納米顆粒帶相反的電荷，TEOS水解產(chǎn)生二氧化硅納米在微球表面富集，形成核殼結(jié)構(gòu)。而以陰離子微球?yàn)槟０鍟r(shí)，粒徑小的微球，由于具有較大的表面能，因