超聲制備納米鐵-P(MMA-St)復(fù)合材料的研究.pdf

1、本文采用溶液聚合法合成甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物，同時(shí)超聲輻射金屬鐵離子還原成納米鐵粒子并使其被包裹在聚合物中，制備出納米鐵/聚合物復(fù)合材料。采用XRD、FT-IR、TEM、XPS、TG等表征手段對(duì)復(fù)合物進(jìn)行了表征測(cè)試。
　　以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯為單體，偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，甲苯為溶劑，采用超聲輻射溶液聚合法制備甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯[P(MMA-St)]共聚物。研究了溶劑與單體比、MMA與St比、引發(fā)劑用量、超聲時(shí)間和超聲

2、功率對(duì)聚合反應(yīng)的影響。采用FT-IR、1H-NMR、TG分析儀器對(duì)聚合物進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明:當(dāng)甲苯與單體比為6∶1、MMA與St比為1∶1、引發(fā)劑占單體總量為0.5％、超聲時(shí)間為60min、超聲功率為600W時(shí)能制備出性能較好的聚合物;P(MMA-St)具有較好的熱穩(wěn)定性;超聲溶液聚合法能夠制備出P(MMA-St)，且此方法是一種相對(duì)更省時(shí)、更環(huán)保的方法。
　　在不加金屬還原劑的條件下，超聲輻射溶液聚合制備納米鐵/聚(甲基丙

3、烯酸甲酯-苯乙烯)[P(MMA-St)]復(fù)合材料。研究了超聲時(shí)間、超聲功率和引發(fā)劑含量等因素對(duì)單體轉(zhuǎn)化率的影響。采用XRD、FT-IR、TEM、XPS、TG分析儀器對(duì)復(fù)合物進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明:當(dāng)超聲時(shí)間為60min、超聲功率為600W、引發(fā)劑含量為0.5wt％時(shí)單體轉(zhuǎn)化率較高;納米鐵粒子具有六角形結(jié)構(gòu)，且較均勻的分散在聚合物基體中;納米鐵粒子在聚合物基體中不是簡(jiǎn)單的物理分散，而是與基體中的羰基之間存在相互作用;納米鐵/P(MMA-

4、St)復(fù)合材料的分解溫度(365.52℃)比P(MMA-St)的分解溫度(384.98℃)低20℃，說(shuō)明納米鐵的存在影響了基體的熱穩(wěn)定性，使其熱穩(wěn)定性降低。
　　在不加金屬還原劑，溶劑為有機(jī)相的的情況下，超聲輻射MMA、St和FeCl3和Cu(CH3COO)2溶液，使鐵離子被還原為納米鐵原子并與超聲還原而成的納米銅粒子相互作用形成納米銅鐵合金，同時(shí)超聲引發(fā)MMA和St溶液聚合，最終合成出納米鐵銅合金/P(MMA-St)復(fù)合材料。采

5、用XRD、FT-IR、TEM、XPS、TG分析儀器對(duì)復(fù)合物進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明:納米金屬粒子與P(MMA-St)分子鏈之間不是簡(jiǎn)單的物理包覆，而是存在一定的化學(xué)作用，形成某種配位共價(jià)鍵，從而實(shí)現(xiàn)了納米金屬與聚合物在微觀(guān)尺度上的化學(xué)復(fù)合，制備出真正意義上的納米復(fù)合材料;納米鐵銅/P(MMA-St)復(fù)合材料有清晰的孔洞和通道結(jié)構(gòu);復(fù)合材料的分解溫度(356.S8℃)比P(MMA-St)的分解溫度(384.98℃)低29℃，也比納米鐵/P