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《無(wú)機(jī)納米粒子表面接枝包覆pmma的制備研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、蘭州理工大學(xué)碩士學(xué)位論文無(wú)機(jī)納米粒子表面接枝包覆PMMA的制備研究姓名:史建新申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:徐惠20070510碩士學(xué)位論文摘要有機(jī)一無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的組裝以及相關(guān)的納米技術(shù)在制備新型納米復(fù)合材料中越來(lái)越受到研究者的關(guān)注。這是由于納米無(wú)機(jī)物與聚合物基體之間的協(xié)同作用,使得聚合物基無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料具有許多新奇的特性,比如優(yōu)越的力學(xué)性能、光學(xué)性能、熱性能、生物特性以及催化特性。降低納米粒子的表面能,減弱納米粒子的表面極性,提高納米粒子與聚合物的相容性是制備有機(jī).無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的關(guān)鍵,目前研究較多的是利用表面吸附和接枝聚合對(duì)無(wú)機(jī)納米粒
2、子表面改性,相對(duì)而言接枝聚合有著許多優(yōu)點(diǎn),其通過(guò)聚合物單體與無(wú)機(jī)顆粒表面的化學(xué)基團(tuán)發(fā)生作用而使聚合物以化學(xué)鍵的形式包覆在粒子表面,不但可以加強(qiáng)聚合物單體與顆粒之間的作用力,而且復(fù)合粒子還可以在非水溶性溶液中穩(wěn)定存在。在眾多的無(wú)機(jī)納米粒子中,納米Ti02以其高的化學(xué)穩(wěn)定性、比表面積、表面能、光催化活性、無(wú)毒和低成本等性能,成為一種具有良好熱穩(wěn)定性和抗光腐蝕的寬禁帶金屬氧化物半導(dǎo)體材料,并且還是一種良好的紫外吸收劑。將改性的納米Ti02加入PMMA,既可以提高它的抗紫外線輻射的性能,同時(shí)對(duì)它的力學(xué)和熱學(xué)性能也有所改善。納米Si02與Ti02有著相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物
3、理化學(xué)特性,Si02在對(duì)聚合物改性研究中也是應(yīng)用較多的一種無(wú)機(jī)納米粒子。研究工作以Ti02、Si02納米顆粒為原料,采用結(jié)構(gòu)不同的硅烷偶聯(lián)劑(MPS)對(duì)納米粒子進(jìn)行改性,通過(guò)甲基丙烯酸甲酯(MMA)與MPS的作用機(jī)理不同,在納米粒子表面上接枝聚甲基丙烯酸甲酯長(zhǎng)鏈,得到PMMA改性的納米粒子,對(duì)復(fù)合粒子的形成機(jī)理、結(jié)構(gòu)及影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的研究,研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面:(1)以甲基丙烯酸甲酯的分散聚合作為包覆手段,應(yīng)用超聲技術(shù)將納米Ti02粒子分散在無(wú)水乙醇介質(zhì)中,用硅烷偶聯(lián)劑KH570[',.(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷】處理納米Ti02顆粒,成功制
4、各了聚甲基丙烯酸甲酯為殼納米Ti02為核的有機(jī).無(wú)機(jī)復(fù)合粒子。用透射電子顯微鏡觀察復(fù)合粒子的形貌,發(fā)現(xiàn)納米Ti02粒子包覆在聚甲基丙烯酸甲酯微球中。通過(guò)紅外,TOA等表征手段,發(fā)現(xiàn)聚甲基丙烯酸甲酯鏈?zhǔn)峭ㄟ^(guò)偶聯(lián)劑MPS以化學(xué)鍵的方式與納米Ti02粒子相連。(2)在納米Ti02上接枝硅烷偶聯(lián)劑KH550(y.氨基丙基三乙氧基硅烷),進(jìn)而無(wú)機(jī)納米粒子表面接枝包覆PMMA的制備研究通過(guò)酰胺化反應(yīng)引入甲基丙烯酸甲酯單體,再發(fā)生自由基聚合反應(yīng)進(jìn)行包覆,并通過(guò)紅外等測(cè)試手段表征粉體有機(jī)包覆層的形貌和化學(xué)組成結(jié)構(gòu),DSC和TGA等測(cè)試方法研究了反應(yīng)條件對(duì)復(fù)合粒子結(jié)構(gòu)的影響。
5、(3)分別用硅烷偶聯(lián)劑KH570、KH550對(duì)Si02納米粒子進(jìn)行改性,制備了Si02.PMMA復(fù)合材料,對(duì)反應(yīng)機(jī)理、復(fù)合粒子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的研究和表征。關(guān)鍵詞:甲基丙烯酸甲酯;硅烷偶聯(lián)劑;接枝:納米復(fù)合材料II碩士學(xué)位論文AbstractAssemblyofinorganic—organicnanocompositeandassociatednanotechnologyhavetakengreatadvantageofthesynthesisofrevolutionarynanocompositesandthereforearousedincreasin
6、gattentionamongresearchers.Thenovelmaterialscanhaveunexpectedpropertiessuchasmechanical,electrical,optical,magneticandcatalyticpropertiesduetothesynergismofthepolymermatrixandthenanoinorganics.Recentprogressinnewpolymersynthesistechniquesmakesitpossibletocombinewell—definedpolymerh
7、ybridnanocompositeswithnovelpropertiesandcontrolledarchitectures.Loweringtheinterfacialenergyofnanoparticles,weakeninginterfacialpolarityofnanoparticlesandimprovingcompatibilitybetweennanoparticlesandpolymer,becomethemostimportanttechnologicalproblemsforcompositematerials.Oneofthem
8、ainmethodsisperformedthrou