納米SiO-,2-表面ATRP接枝聚合的研究.pdf

1、納米材料由于小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應而表現(xiàn)出不同于常規(guī)材料的光、電、熱、磁、催化及力學性能，引起廣泛重視。隨著科技發(fā)展，人們對高分子材料的要求越來越高，一些功能性聚合物材料例如納米復合材料、無機有機雜化材料等引起廣大學者密切關(guān)注。通過聚合物膜對基底的化學修飾是一種通用有效的表面改性手段，通過對無機材料的表面接枝修飾可以顯著地影響材料的表面性質(zhì)，如粘附、潤滑、潤濕、摩擦及生物相容性。近幾年來，原子轉(zhuǎn)移自由基聚合

2、(ATRP)在功能材料制備中的應用受到關(guān)注。
　　 本論文首先對聚合物/無機納米復合材料、納米SiO2表面接枝改性和ATRP的研究發(fā)展進行了綜述和介紹。在此基礎(chǔ)上，本論文利用六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、1，6-己二醇、辛二酸對納米SiO2粒子表面進行化學修飾，合成出表面含-NCO、醇-OH、-COOH官能團的功能化的納米SiO2粒子，系統(tǒng)研究反應溫度、反應時間、投料比等因素對此類雙官能團有機小分子與納米SiO2粒子表面羥基反應

3、的影響，選擇了化學修飾反應的最佳條件。在此基礎(chǔ)上合成了幾種納米SiO2大分子ATRP引發(fā)劑，在納米SiO2粒子表面通過ATRP的方法引發(fā)苯乙烯(St)接枝聚合，合成了有機/無機類的PS/SiO2納米復合材料。
　　 具體研究內(nèi)容有以下幾個方面：
　　 1.利用納米SiO2粒子表面羥基與六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、1,6-己二醇、辛二酸的反應，合成出表面含-NCO、醇-OH、-COOH官能團的功能化修飾SiO2粒子。紅外

4、(FTIR)表征證實有機分子成功鍵合到納米粒子表面。研究反應溫度、反應時間、投料比等因素對此類雙官能團有機小分子與SiO2粒子表面羥基反應的影響，篩選出表面化學修飾的較佳條件。
　　 2.通過納米SiO2表面引入的-NCO、醇-OH、-COOH官能團經(jīng)過水化、溴化等步驟合成出含有活性Br端基的ATRP引發(fā)劑，F(xiàn)TIR表征驗證了引發(fā)劑能成功鍵合到納米SiO2表面。這種ATRP引發(fā)劑可以廣泛應用于無機納米材料的表面修飾與改性過程中。