陽(yáng)離子單體結(jié)構(gòu)對(duì)靜電調(diào)控二氧化硅納米粒子分散制備PMMA復(fù)合材料的影響.pdf

1、在聚合物基納米復(fù)合材料的制備過(guò)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(gè)需要解決的重要問(wèn)題。兩親型化合物在防止納米粒子團(tuán)聚的過(guò)程中起到了重要作用。兩親型化合物的結(jié)構(gòu)、組成和化學(xué)性質(zhì)都會(huì)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(fù)合材料性能的關(guān)鍵步驟。
　　本文選取SiO2為無(wú)機(jī)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(fù)合材料。選取了三類輔助分子，只有正電荷基團(tuán)的十二烷基三甲基溴化銨（DTAB）、只有可聚合基團(tuán)的2-甲基-2-丙烯酸十六烷基酯(MEC)、以及具有不同烷基鏈長(zhǎng)的既有正電荷基團(tuán)也有可聚合基團(tuán)的陽(yáng)離子單體，分散SiO2，并制備復(fù)合微球。通過(guò)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(cè)試手段對(duì)納米復(fù)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(jié)構(gòu)的輔助分子的加入對(duì)PMMA的微球表面形貌和分子量的影響進(jìn)行表征，同時(shí)進(jìn)行力學(xué)性能的測(cè)試。
　　結(jié)果分析證明，成功制備了不同烷基鏈長(zhǎng)的陽(yáng)離子單體，并且陽(yáng)離子單體能夠與MMA有效的共聚;當(dāng)輔助分子中的帶正電荷基團(tuán)和可聚合基團(tuán)共同作用時(shí)，復(fù)合材料的各項(xiàng)性能才能夠達(dá)到最佳。輔助分子DTAB、MEC和陽(yáng)離子單體的加入對(duì)納米復(fù)合微球的形貌和分子量有一定的影響，其中，陽(yáng)離子單體的烷基鏈越長(zhǎng)，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(yáng)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(zhǎng)的陽(yáng)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(fù)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(fù)合材料的力學(xué)性能結(jié)果表明，陽(yáng)離子單體的結(jié)構(gòu)最有利于提高復(fù)合材料的力學(xué)性能，且當(dāng)陽(yáng)離子單體的烷基鏈長(zhǎng)較低時(shí)，材料的力學(xué)性能最佳，其中P(MMA-co