納米氮化硅表面分析、改性及PU-nano-Si3N4復合材料的制備.pdf

1、聚合物基納米復合材料是以聚合物為基體,分散相中至少有一維小于100納米的新型復合材料。聚合物基納米復合材料由于既保持了聚合物基體本身的各種優(yōu)異性能,又能充分發(fā)揮納米單元的特異性能,還可抑止納米單元的氧化和聚集,使體系具有較高的長效穩(wěn)定性。
　　本論文以納米Si3N4粉體為填充物,圍繞納米Si3N4表面元素價態(tài)分析,表面改性,以及與聚氨酯彈性體復合體系進行了一系列的研究工作:
　　采用紅外譜圖(ATR)和光電子能譜(XPS)等

2、,對分別保存在空氣和氮氣氣氛中新鮮的納米 Si3N4粉體,按不同的保存時間對其表面元素價態(tài)進行分析。結(jié)果表明:納米 Si3N4可以吸附空氣中的二氧化碳、水分等,表面含有大量的-Si-OH、-C=O、-NH、–NH2等活性基團,這些基團會使納米顆粒團聚,但也為納米顆粒表面修飾提供了條件。在氮氣氣氛中保存的納米粉體,以上基團數(shù)量明顯減少,延長了納米Si3N4粉體的儲藏時間。
　　本論文采用用MDI對納米Si3N4進行了包覆改性。通過沉

3、降實驗,傅立葉變換紅外(FTIR),光電子能譜儀(XPS),熱重分析儀(TGA),透射電子顯微鏡(TEM),粉體接觸角,激光散射粒度分析等一系列的手段來表征改性效果。結(jié)果表明,MDI可以和納米顆粒表面的活性基團發(fā)生化學鍵合,以化學和物理包覆的方式在納米顆粒表面形成一層包覆層,TGA結(jié)果證明MDI包覆量在22％左右,表面修飾后的納米 Si3N4在DMF中保持良好的分散性,納米顆粒的表面能由92.78J/m2降低到32.34 J/m2,分散