陽離子單體結構對靜電調控二氧化硅納米粒子分散制備PMMA復合材料的影響.pdf

1、在聚合物基納米復合材料的制備過程中，如何將納米粒子有效的分散，并且引入到不同極性的基體中，仍然保持其穩(wěn)定性是一個需要解決的重要問題。兩親型化合物在防止納米粒子團聚的過程中起到了重要作用。兩親型化合物的結構、組成和化學性質都會影響納米粒子在溶液中的分散以及與聚合物基體的相容性。因此，選擇合適的兩親型化合物分散和穩(wěn)定納米粒子，是最終得到期望的復合材料性能的關鍵步驟。
　　本文選取SiO2為無機納米粒子，PMMA為主要的共聚物組成，采用

2、原位懸浮聚合的方式制各納米復合材料。選取了三類輔助分子，只有正電荷基團的十二烷基三甲基溴化銨（DTAB）、只有可聚合基團的2-甲基-2-丙烯酸十六烷基酯(MEC)、以及具有不同烷基鏈長的既有正電荷基團也有可聚合基團的陽離子單體，分散SiO2，并制備復合微球。通過液體核磁(1H-NMR)、透射電鏡(TEM)，傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、凝膠滲透色譜(GPC)以及掃描電子顯微鏡(SEM)等測試手段對納米復合微球的制備、SiO2的分散、共

3、聚物基體與SiO2間的相互作用以及不同結構的輔助分子的加入對PMMA的微球表面形貌和分子量的影響進行表征，同時進行力學性能的測試。
　　結果分析證明，成功制備了不同烷基鏈長的陽離子單體，并且陽離子單體能夠與MMA有效的共聚;當輔助分子中的帶正電荷基團和可聚合基團共同作用時，復合材料的各項性能才能夠達到最佳。輔助分子DTAB、MEC和陽離子單體的加入對納米復合微球的形貌和分子量有一定的影響，其中，陽離子單體的烷基鏈越長，聚合物的分子

4、量越低。DTAB和MEC的加入，能夠在一定程度上提高SiO2與聚合物基體之間的界面相互作用，但陽離子單體的加入更有利于提高界面相互作用。在不同烷基鏈長的陽離子單體中，甲基丙烯酰氧乙基己基三甲基溴化銨(C6MEDAB)的加入使得納米復合材料的界面相互作用以及SiO2在基體中的分散效果最佳。納米復合材料的力學性能結果表明，陽離子單體的結構最有利于提高復合材料的力學性能，且當陽離子單體的烷基鏈長較低時，材料的力學性能最佳，其中P(MMA-co