乳液聚合法制備聚合物納米復(fù)合材料.pdf

1、聚合物基無機(jī)納米復(fù)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(yīng)、量子效應(yīng)、隧道效應(yīng)等諸多優(yōu)異性能，從而賦予聚合物基納米復(fù)合材料優(yōu)越的力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)和熱學(xué)等性能，因此成為眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。 本文采用乳液聚合方法制備了一系列聚合物基納米復(fù)合材料，研究了納米粒子種類、用量對(duì)納米復(fù)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(duì)層狀粘土片層分散狀態(tài)和復(fù)合材料性能的影響

2、，研究了同時(shí)含有層狀和粒狀兩種納米無機(jī)材料時(shí)對(duì)聚合物納米無機(jī)復(fù)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(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）等手段對(duì)所得納米復(fù)合材料進(jìn)行了分析與表征，結(jié)果表明： （1）六種納米無機(jī)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(duì)能夠提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，而膠體二氧化硅可以有效提高復(fù)合材

3、料的儲(chǔ)能模量；XRD測(cè)試結(jié)果表明，對(duì)于聚甲基丙烯酸甲酯/有機(jī)蒙脫土（PMMA/OMMT）復(fù)合材料而言，聚合之前的超聲振蕩處理對(duì)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(dāng)其用量為1％時(shí)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(jìn)入蒙脫土片層，并實(shí)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)合材料。 （3）在聚苯乙烯/OMMT/SiO2納米復(fù)合材料體系中，適當(dāng)用量的甲基丙烯酸β羥乙酯具有擴(kuò)大OMMT片層間距、有效提高復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的作用，用量過大會(huì)導(dǎo)致聚合物主鏈上的羥基增多，降低復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性；OMMT用量在1％時(shí)可以形成剝離型納米復(fù)合材料，隨著用量的