聚丙烯酸酯-中空氧化鋅復(fù)合乳液的研究.pdf

1、丙烯酸樹脂是皮革涂飾中應(yīng)用最早且最廣泛的成膜材料。它能賦予涂層良好的物理性能，但是，將聚丙烯酸酯乳液涂敷于皮革表面會形成一層致密的薄膜，阻塞水汽分子向外界的擴散，從而降低皮革的衛(wèi)生性能。中空氧化鋅(ZnO)除具有中空結(jié)構(gòu)固有的特點外，還表現(xiàn)出優(yōu)異的光電性能，良好的生物相容性。
　　基于以上背景，本研究制備不同形貌的中空氧化鋅，考察反應(yīng)條件對中空ZnO形貌的影響，并采用X-射線衍射、場發(fā)射掃描電鏡、透射電鏡及比表面儀對中空ZnO的結(jié)

2、構(gòu)進行表征。通過物理共混法將制備的中空ZnO引入聚丙烯酸酯乳液中，獲得聚丙烯酸酯/中空ZnO復(fù)合乳液，以復(fù)合乳液所成薄膜的耐水性能、透水汽性能以及力學(xué)性能為指標，優(yōu)化中空ZnO的制備工藝。通過上述研究，獲得了如下結(jié)果:
　　采用水熱法成功制備了柱狀中空ZnO，其直徑在400-500 nm，長度為800-1000 nm，柱狀中空ZnO存在介孔結(jié)構(gòu)，平均孔徑為25.11 nm，比表面積為6.54 m2/g，孔體積為0.04 cm3/g

3、。當有機溶劑為乙醇/乙二醇、反應(yīng)pH為11.0、反應(yīng)時間為9h、反應(yīng)溫度為92℃時，所制備的柱狀中空ZnO對聚丙烯酸酯薄膜耐水性能、透水汽性能以及力學(xué)性能的提升幅度最大，分別提高了38.10％、103.91％、144.53％以及79.52％。
　　采用堿刻蝕法成功制備了球狀中空ZnO，其粒徑在2-2.5μm，殼層表面是由相互交錯的納米片組成，球狀中空ZnO存在介孔結(jié)構(gòu)，平均孔徑為17.29 nm，比表面積為13.16 m2/g，孔

4、體積為0.06 cm3/g。當沉淀劑為六次甲基四胺、檸檬酸鈉濃度為4mM、反應(yīng)pH為8.5、第二步反應(yīng)溫度為95℃時，所制備的球狀中空ZnO對聚丙烯酸酯薄膜耐水性能、透水汽性能以及力學(xué)性能的提升幅度最大，分別提高了42.87％、146.47％、54.51％以及45.31％。
　　采用兩步法成功制備了海膽狀中空ZnO，其粒徑在1.6-2.9μm，殼層ZnO納米棒長度在100-350 nm，海膽狀中空ZnO存在介孔結(jié)構(gòu)，平均孔徑為28

5、.58 nm，比表面積為9.34 m2/g，孔體積為0.07 cm3/g。當?shù)谝徊届褵郎囟葹?00℃、第二步反應(yīng)時間為1h、第二步反應(yīng)溫度為95℃、第二步Zn(NO3)2與HMTA摩爾比為1∶0.2時，所制備的海膽狀中空ZnO對聚丙烯酸酯薄膜耐水性能、透水汽性能以及力學(xué)性能的提升幅度最大，分別提高了36.74％、127.03％、3.44％以及112.50％。
　　三種聚丙烯酸酯/中空ZnO復(fù)合乳液所成薄膜及涂飾后革樣的綜合性能為: