乳液聚合法制備聚合物納米復合材料.pdf

1、聚合物基無機納米復合材料由于既保留了聚合物的可加工性、韌性和介電性等性能，又充分發(fā)揮了納米單元的表面效應、量子效應、隧道效應等諸多優(yōu)異性能，從而賦予聚合物基納米復合材料優(yōu)越的力學、光學、電磁學和熱學等性能，因此成為眾多國內(nèi)外學者研究的熱點。 本文采用乳液聚合方法制備了一系列聚合物基納米復合材料，研究了納米粒子種類、用量對納米復合材料性能的影響；研究了在聚合體系中加入不同親水單體種類和用量對層狀粘土片層分散狀態(tài)和復合材料性能的影響

2、，研究了同時含有層狀和粒狀兩種納米無機材料時對聚合物納米無機復合材料性能的影響。通過采用紅外光譜（IR）、熱重（TG）、差示掃描量熱（DSC）、X射線衍射（XRD）、透射電鏡（TEM）、動態(tài)力學分析（DMA）等手段對所得納米復合材料進行了分析與表征，結(jié)果表明： （1）六種納米無機粒子中，膠體二氧化硅和改性蒙脫土（OMMT）在聚合物基體中的分散穩(wěn)定性較好；其中改性蒙脫土對能夠提高復合材料的熱穩(wěn)定性，而膠體二氧化硅可以有效提高復合材

3、料的儲能模量；XRD測試結(jié)果表明，對于聚甲基丙烯酸甲酯/有機蒙脫土（PMMA/OMMT）復合材料而言，聚合之前的超聲振蕩處理對聚合過程中MMT的剝離影響不大；OMMT的用量越大，其剝離程度越低，當其用量為1％時能夠完全剝離。 （2）三種親水單體甲基丙烯酸β羥乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸均能夠插層進入蒙脫土片層，并實現(xiàn)與苯乙烯單體的共聚，其中以甲基丙烯酸β羥乙酯效果最佳，能夠更有效地提高復合材料的熱穩(wěn)定性；透射電鏡和X射線衍射結(jié)果表明

4、，在聚苯乙烯/MMT納米復合材料體系中，MMT片層處于插層狀態(tài)；在聚苯乙烯/OMMT納米復合材料體系中甲基丙烯酸β羥乙酯具有同樣的效果，并且能夠形成剝離型納米復合材料。 （3）在聚苯乙烯/OMMT/SiO2納米復合材料體系中，適當用量的甲基丙烯酸β羥乙酯具有擴大OMMT片層間距、有效提高復合材料熱穩(wěn)定性的作用，用量過大會導致聚合物主鏈上的羥基增多，降低復合材料的熱穩(wěn)定性；OMMT用量在1％時可以形成剝離型納米復合材料，隨著用量的