納米粉體表面改性及溶劑化的研究.pdf

1、為了獲得高性能的聚合物基納米復(fù)合材料，對(duì)納米粉體改性是至關(guān)重要的。大分子改性劑的結(jié)構(gòu)包含能與納米粉體表面形成化學(xué)鍵合的基團(tuán)和能與聚合物基體相容的柔性長(zhǎng)鏈。為此使用大分子改性劑對(duì)納米粉體進(jìn)行改性可以很好的改善粉體在聚合物基體中的分散性，有助于提高聚合物納米復(fù)合材料的性能。然在粉體改性過(guò)程中，存在很多影響粉體分散性能的因素，為此本文就在大分子表面改性劑對(duì)粉體改性過(guò)程中溶劑的影響以及大分子改性劑的嵌段比例的影響進(jìn)行了研究。
　　1、利用

2、溶液聚合法合成了大分子表面改性劑低相對(duì)分子量聚丁二烯液體橡膠接枝馬來(lái)酸酐(LMPB-g-MAH)，并用其對(duì)納米TiO2進(jìn)行了表面改性，在表面改性過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)不同極性有機(jī)溶劑的比例來(lái)研究改性過(guò)程中溶劑對(duì)粉體改性效果的影響。采用FT-IR、GPC以及TGA等對(duì)所合成的大分子表面處理劑的結(jié)構(gòu)、分子量、分子量分布以及熱性能進(jìn)行表征;改性前后納米TiO2的結(jié)構(gòu)和性能變化通過(guò)FT-IR、粒徑分析、TGA、接觸角測(cè)試、親油化度、沉降實(shí)驗(yàn)和透射電鏡等

3、進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，大分子改性劑在有機(jī)溶劑環(huán)境下均能改性納米二氧化鈦粉體，并且在混合溶劑環(huán)境中表面改性的效果均優(yōu)于單一溶劑環(huán)境。同時(shí)對(duì)機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步的探索。
　　2、通過(guò)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)方法合成了大分子引發(fā)劑PAN-Br和嵌段共聚物PAN50-b-PGMA9， PAN50-b-PGMA22， PAN50-b-PGMA37，PAN50-b-PGMA50。通過(guò)FT-IR、1H-NMR、13C-NMR對(duì)大分子引發(fā)劑以及

4、嵌段共聚物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征與分析，TGA表征大分子引發(fā)劑PAN-Br和嵌段共聚物的熱性能，得出嵌段共聚物的熱性能穩(wěn)定。用以上合成的不同嵌段比例的共聚物在乙酸乙酯與DMF的混合溶劑中分別對(duì)納米AlN粉體進(jìn)行了表面改性。改性前后的AlN粉體通過(guò)沉降實(shí)驗(yàn)、紅外光譜、粒徑分析、TGA、接觸角、透射電鏡等進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，嵌段共聚物PAN-b-PGMA在三乙胺為催化劑的條件下80℃乙酸乙酯與DMF的混合溶劑中改性納米AlN粉體，最佳的嵌段比為P