聚苯乙烯-銅納米粒子復合材料的制備及性能研究.pdf

1、聚合物基納米粒子復合材料兼具有高聚物的優(yōu)異加工性能及納米粒子的表面效應和尺寸效應等特殊性能，深受材料研究工作者的關(guān)注；其中，聚苯乙烯/銅納米粒子(PS/CuNPs)復合材料的制備研究，可望為慣性約束聚變(ICF)中Z箍縮絲陣材料的研制奠定基礎。
　　 利用液相化學還原法制備銅納米粒子(CuNPs)，通過單因素法研究了體系的反應溫度、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)用量、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)用量和水合肼用量等因素對CuNPs的

2、尺寸及尺寸分布的影響；CuNPs優(yōu)化的制備條件為：PVP和CTAB的用量分別為3.0g和1.0g，水合肼的用量為0.06M，反應溫度為70℃，反應時間2小時，所制得的納米銅溶膠分散穩(wěn)定性優(yōu)異。利用紫外-可見吸收光譜儀(UV-Vis)、X射線衍射儀(XRD)、傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(FTIR)、透射電鏡(TEM)和熱重分析儀(TG)等對CuNPs進行了測試分析；制得的CuNPs的尺寸為10～20nm、屬立方晶系，且粒子表面吸附有少量的保護劑

3、PVP，這有利于防止銅納米粒子的團聚及氧化。
　　 采用原位乳液聚合法制備PS/CuNPs復合材料，通過正交實驗研究了反應時間、反應溫度和引發(fā)劑用量等因素對PS及PS/CuNPs合成的苯乙烯單體轉(zhuǎn)化率、基體樹脂PS分子量及其分布的影響；建立了復合材料最佳合成條件：引發(fā)劑用量為2.0％，反應溫度為85℃，反應時間為7小時，PVP和CTAB的用量分別為3.0g和1.0g，苯乙烯單體的轉(zhuǎn)化率可達90.2％。采用UV-Vis、XRD、F

4、TIR、TG、GPC、TEM和FESEM等對PS/CuNPs復合材料進行了測試分析；聚苯乙烯/銅納米粒子復合材料的尺寸為10～40nm，CuNPs的形貌和尺寸在聚合反應過程中未發(fā)生改變，且無團聚，實現(xiàn)了CuNPs在聚苯乙烯基體中的均勻分散；PS/CuNPs復合材料中PS基體的重均分子量均在20萬以上，分布指數(shù)在2.0左右；與純的PS相比，PS/CuNPs復合材料具有更加優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。
　　 本文采用液相化學還原法制備了高分散穩(wěn)