聚合物-二氧化硅各向異性微球的制備及性能研究.pdf

1、有機-無機復合材料對人類的經濟與生活有著巨大的影響，例如有機-無機復合微球在涂料、化妝品、感光材料、生物醫(yī)藥等領域都占有重要的地位。最近的研究表明，在納米尺寸上將聚合物與無機粒子的混合，會得到獨特的性質;而這種性質并不能通過在宏觀上將聚合物與無機相的簡單共混得到。尤其，單分散有機-無機各向異性微球在材料科學與工程領域更是有著非常巨大的潛在用處，它們的光學各向異性開啟了光子材料一個新的領域。在實際用作光轉換與光過濾器材時，除了對各向異性微

2、球的形貌均一性要求很高以外，制備出包含有不同材料的各向異性微球，如由功能性高分子與無機材料組成的具有很高反射指數的材料也很必要。
　　 本論文以有機-無機各向異性微球為研究對象，合成了兩種聚合物/SiO2各向異性微球。一種通過無皂乳液聚合制備的聚合物球為種子，獲得易于成膜的聚合物/二氧化硅復合微球;另一種以二氧化硅微球為種子，通過分散聚合制得各向異性PS/SiO2復合微球。主要內容如下:
　　 1.通過無皂乳液合成P(S

3、t-BA-AA)微球，然后通過溶膠-凝膠法原位生成納米二氧化硅，由于納米二氧化硅粒子表面的羥基與P(St-BA-AA)微球表面的羧基之間的氫鍵相互作用，從而使納米二氧化硅粒子負載在P(St-BA-AA)微球表面，并形成樹莓型結構。討論了正硅酸四乙酯與氨水的用量對負載在P(St-BA-AA)微球表面的二氧化硅的量及粒徑的影響。將P(St-BA-AA)/SiO2乳液成膜后，討論了二氧化硅在聚合物雜化膜中的分布情況，并研究了二氧化硅的含量對雜

4、化膜透明性、熱性能、耐水性及機械性能的影響。
　　 2.通過Stober方法合成單分散粒徑為300nm的二氧化硅粒子，并通過硅烷偶聯(lián)劑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPS)對二氧化硅納米粒子表面改性，使其表面帶有碳碳雙鍵，從而有利于聚合物在二氧化硅納米粒子表面生長。以改性后的納米二氧化硅粒子為種子，通過分散聚合，制備出各向異性PS/SiO2復合微球。在聚合過程中，苯乙烯首先會與二氧化硅表面的雙鍵共聚，形成一層薄薄的殼層;吸附親油