前線光聚合原位構(gòu)筑聚合物-納米氧化鋯雜化材料.pdf

1、前線聚合(又稱前端聚合，F(xiàn)rontal Polymerization，F(xiàn)P)是一種以自身反應(yīng)熱為推動(dòng)力，通過(guò)反應(yīng)區(qū)域連續(xù)移動(dòng)，并最終實(shí)現(xiàn)整體聚合轉(zhuǎn)化的聚合反應(yīng)模式。傳統(tǒng)的熱引發(fā)前線聚合具有節(jié)能、快速、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，已逐步工業(yè)化生產(chǎn)，顯示出較高的應(yīng)用價(jià)值。但熱引發(fā)聚合伴隨劇烈升溫效應(yīng)，熱對(duì)流傾向明顯，所得聚合產(chǎn)物常常存在較多空洞和亂流印跡等缺陷，影響產(chǎn)物的均勻性。利用光聚合溫和可控的特點(diǎn)，選擇光漂白的光引發(fā)劑進(jìn)行前線光聚合(frontal

2、photopolymerization，F(xiàn)PP)，不僅可消除上述缺陷，突破光聚合僅限于薄層體系的限制，并可能獲得完全不同的材料形態(tài)與結(jié)構(gòu)。 本論文主要?jiǎng)?chuàng)新性的將前線光聚合應(yīng)用于雜化材料原位合成，對(duì)雜化產(chǎn)物形態(tài)分布特征及性能進(jìn)行了研究。利用前線光聚合原位構(gòu)筑聚合物/納米氧化鋯雜化材料。以鋯酸正丁酯(TBZ)為鋯氧納米粒子前驅(qū)體，二芳基碘翁鹽P1820為潛伏性產(chǎn)酸劑，光致產(chǎn)酸催化TBZ生成鋯氧納米結(jié)構(gòu)，在丙烯酸酯/TPO前線光聚合體

3、系中，隨著丙烯酸酯前線光聚合推進(jìn)，納米氧化鋯粒子幾乎同時(shí)形成，并包埋穩(wěn)定于固態(tài)聚合物中，原位形成透明的丙烯酸酯/納米氧化鋯雜化棒。進(jìn)而發(fā)現(xiàn)在雜化棒中，納米氧化鋯粒子呈梯度分布，3.5cm深度處典型粒徑50～100nlyl，由上至下粒徑與分布密度逐漸增加，至雜化棒深層出現(xiàn)粒子聚結(jié)傾向。獲得了折光率呈軸向梯度增加的雜化光學(xué)棒，在三種條件下(常溫、絕熱、冰鹽)考察了雜化光學(xué)棒的折光率，發(fā)現(xiàn)冰鹽條件下的折光率最高，折光率從表層1.5cm深度的1