POSS-PMMA雜化材料的改性及其抗靜電性能研究.pdf

1、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,俗稱有機(jī)玻璃),具有性韌質(zhì)輕、便于加工、透光性好等特點(diǎn),可用于建筑、裝飾、國(guó)防和航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。但PMMA材料本身存在容易產(chǎn)生靜電、熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能差等不足之處,在一定程度上限制了其在特定領(lǐng)域的應(yīng)用。本文主要針對(duì)PMMA材料的抗靜電性能,探索合適的抗靜電劑或?qū)щ娞盍?并利用POSS結(jié)構(gòu)單元的耐高溫、易組裝和可設(shè)計(jì)等性能和結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),對(duì)材料進(jìn)行性能優(yōu)化,在提高其抗靜電性能的同時(shí)使其熱穩(wěn)定性也有所提高。

2、r>　　鑒于此,本文以硝酸銀為原料、檸檬酸鈉為還原劑和穩(wěn)定劑,利用微波加熱,制備了Ag納米粒子。以KH-550和TEOS為硅源,合成了Ag/SiO2復(fù)合顆粒。通過透射電鏡和紫外-可見光譜表征,結(jié)果表明:Ag納米粒子和Ag/SiO2復(fù)合顆粒的粒徑分布均勻,分散性較好。采用旋轉(zhuǎn)涂膜法,利用上述合成的Ag納米粒子及Ag/SiO2復(fù)合顆粒制得改性的PMMA雜化膜,并對(duì)其涂覆固化工藝及膜材料的抗靜電性能進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:Ag納米粒子和Ag

3、/SiO2復(fù)合粒子的加入均使PMMA膜材料的表面電阻率有所降低,其中涂覆三次時(shí)表面電阻率下降了3個(gè)數(shù)量級(jí),基本達(dá)到了抗靜電的要求。
　　本文以不同功能基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑為原料,利用溶膠-凝膠法,合成了具有不同功能基團(tuán)的POSS溶膠體系,其合成工藝為:以無(wú)水乙醇作為溶劑,甲酸為催化劑,35℃的水浴中恒溫反應(yīng)7d。利用數(shù)字式電阻率測(cè)定儀、TG、DSC等測(cè)試儀器,對(duì)含有不同功能基團(tuán)的POSS溶膠及其不同含量的PMMA膜材料的抗靜電性能和熱

4、穩(wěn)定性進(jìn)行表征,結(jié)果表明:含有氨基功能基團(tuán)的POSS50的加入可明顯降低PMMA材料的表面電阻率。POSS的引入會(huì)提高PMMA的熱穩(wěn)定性,當(dāng)POSS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％時(shí),其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高了約25℃,其原因主要是由于POSS的特定空間結(jié)構(gòu)和無(wú)機(jī)骨架所致。
　　利用HEMA、POSS和MMA合成了HEMA/POSS/PMMA雜化膜,并探討了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)HEMA對(duì)材料抗靜電性能的影響,確定了最佳配比。測(cè)試結(jié)果表明:當(dāng)HEMA質(zhì)量分?jǐn)?shù)