聚丙烯酸酯-納米二氧化硅復(fù)合乳液的制備與表征.pdf

1、聚丙烯酸酯/納米SiO2復(fù)合材料兼具丙烯酸酯優(yōu)異的成膜性能、耐候、粘結(jié)性及無機(jī)納米粉體的高硬度、耐磨、抗紫外線等性能，在涂料、膠粘劑、光電材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。為此本文制備了納米SiO2粒子并對其進(jìn)行了表面改性，然后通過細(xì)乳液聚合法制備了聚丙烯酸酯/納米SiO2復(fù)合乳液。研究了納米SiO2粒子的制備與改性以及引入納米SiO2粒子對復(fù)合乳液及其乳膠膜性能的影響。主要研究內(nèi)容如下：
　　 1.綜述了納米SiO2粒子的特性、制

2、備方法和改性方法。介紹了聚丙烯酸酯/納米SiO2復(fù)合乳液的特性、制備方法以及用途。并提出了通過細(xì)乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/納米SiO2復(fù)合乳液，研究其作為涂料和其它材料應(yīng)用性能的設(shè)計(jì)思路。
　　 2.以正硅酸乙酯為硅源，采用反相微乳液法制備了單分散的納米級SiO2微球。為了改善SiO2微球在有機(jī)介質(zhì)中的分散性和相容性，使用硅烷偶聯(lián)劑KH-570對其表面進(jìn)行改性?？疾炝烁男詣┯昧俊⒎磻?yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對改性效果的影響。結(jié)果表明：改性

3、的SiO2親油性增加，在有機(jī)介質(zhì)中的分散性明顯提高。最佳的改性條件是：改性劑用量為SiO2質(zhì)量的6％，反應(yīng)溫度91℃，反應(yīng)時(shí)間為5h。
　　 3.使用納米SiO2粉體與丙烯酸酯單體通過細(xì)乳液聚合制備出丙烯酸酯/納米二氧化硅復(fù)合乳液，并對復(fù)合乳液及其膠膜的結(jié)構(gòu)、形貌、耐熱性及力學(xué)性能進(jìn)行了表征。研究了SiO2的用量對復(fù)合乳液及其膠膜性能的影響。結(jié)果表明：丙烯酸酯/納米二氧化硅復(fù)合乳液粒子具有核殼結(jié)構(gòu)；加入納米SiO2粒子，能夠提高

4、乳膠膜的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能；當(dāng)SiO2用量小于5％時(shí)，薄膜的透光性能較好。
　　 4.以硅烷偶聯(lián)劑KH-570改性的納米SiO2為核，通過細(xì)乳液聚合法制備出具有核殼結(jié)構(gòu)的納米SiO2/聚丙烯酸酯復(fù)合乳液。研究了改性納米SiO2的引入對復(fù)合乳液以及乳膠膜性能的影響。結(jié)果表明：納米SiO2改性后，硅烷偶聯(lián)劑接枝在其表面，所制得復(fù)合乳膠粒子粒徑大于純丙烯酸酯乳膠粒子；經(jīng)過改性的納米SiO2/聚丙烯酸酯復(fù)合乳液薄膜的拉伸強(qiáng)度比未改性的復(fù)