硅烷偶聯(lián)劑改性空心SiO2納米球?qū)儽橐盒阅艿挠绊懷芯?pdf

1、在國內(nèi)外，關(guān)于純丙乳液的研究已有一段時間，但是與硅丙乳液相比，純丙乳液的耐候性較差，材料較易磨損，因此其應(yīng)用受到了限制。無機(jī)物大多具有硬度大、耐磨損、絕熱等特點(diǎn)，因而作為結(jié)構(gòu)材料頗受青睞。但是，相較有機(jī)物而言，無機(jī)物加工成型難且韌性偏差。兩者的復(fù)合將使新材料兼具無機(jī)物和有機(jī)物的優(yōu)點(diǎn)。
　　 空心納微粒子一般為球形空心結(jié)構(gòu)，質(zhì)量較輕，具有較好的流動性、較強(qiáng)的填充能力。在有機(jī)材料中添加無機(jī)空心納微粒子，不僅可以減小材料的密度，使材料

2、易于加工;而且，當(dāng)材料受力時，空心納微粒子可以吸收能量，使材料不會出現(xiàn)破壞性裂紋。與此同時，空心納微粒子的球形結(jié)構(gòu)更有利于將外界的壓力均勻地傳遞給基體，可使材料的韌性、強(qiáng)度提高。因而，采用空心SiO2納米球改性純丙乳液，可望提高純丙乳液的附著力、耐候性以及耐磨損性，而且賦予乳液更優(yōu)良的流動性、強(qiáng)度和韌性。但由于空心SiO2微球的粒徑比較小，比表面積及表面能大，因而易于發(fā)生吸附，產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，不能很好地分散在純丙乳液中。因此，對其進(jìn)行表面

3、改性具有重要的意義。
　　 本論文首先將空心SiO2納米球用硅烷偶聯(lián)劑改性，使空心SiO2納米球表面鍵合上有機(jī)官能團(tuán)，便于與純丙乳液發(fā)生偶聯(lián)，再將其引入到純丙乳液中，提高了純丙乳液的附著力及耐候性。
　　 論文主要研究成果:
　　 (1)分別使用硅烷偶聯(lián)劑A-172、KH570改性空心SiO2納米球，并使用多種表征方法，綜合評定了改性后的空心SiO2納米球的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。測試分析結(jié)果顯示:硅烷偶聯(lián)劑A-172、KH

4、570均成功地對空心SiO2納米球進(jìn)行了表面改性，改性后的空心SiO2納米球表面連有富含碳碳雙鍵的活性基團(tuán)，其在有機(jī)溶劑中的分散性明顯增強(qiáng)，且并未破壞其形貌結(jié)構(gòu)。
　　 (2)采用種子乳液聚合工藝，將改性后的空心SiO2納米球與有機(jī)物復(fù)合制備出改性純丙乳液。探討各影響因素對聚合反應(yīng)的影響，確定了最佳反應(yīng)條件。并探討硅烷偶聯(lián)劑改性空心SiO2納米球?qū)儽橐盒阅艿挠绊懀瑢Ρ仁褂每招腟iO2納米球改性前、后純丙乳液的熱重分析，可以看

5、出改性后的純丙乳液的熱分解溫度為326℃，比原純丙乳液提高了22℃，說明了空心SiO2納米球改性的純丙乳液的熱穩(wěn)定性有所提高;對比改性前、后的純丙乳液紫外分析，可以看出改性后的純丙乳液的對紫外光有更強(qiáng)的吸收作用，減弱了紫外光對原材料的照射，對原材料起到了更好的保護(hù)作用;對比改性前、后的純丙乳液的附著力測試，可以看出，改性后的乳液的附著力有明顯的提高?？傊?，空心SiO2納米球改性后的純丙乳液具有更優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、更好的附著力以及對原材料更