UV光聚合制备有机—无机纳米复合材料

论文摘要

UV光聚合制备有机-无机纳米复合材料结合了光聚合与纳米复合材料的优点。本论文主要从光聚合体系的核心组份——光引发剂入手,利用光聚合技术制备出有机-无机相通过化学交联的蒙脱土/聚合物复合材料。本论文的主要工作如下:1、利用酸碱中和反应将高效的自由基型光引发剂BDMB（369）季铵化,然后插层引入蒙脱土层间,制备得到可光引发聚合的活性有机土。制备得到的改性有机土与自由基光聚合树脂体系共混后,通过光聚合制备了有机-无机纳米复合材料。实时红外（RT-FTIR）表明制备的可光引发聚合的活性有机土具有较高的引发活性,甚至以1/100（w/w）的活性土在30mW/cm2的光强下转化率也能达到83%。XRD及TEM研究表明改性有机土以有序剥离和无序剥离的形态分散在聚氨酯丙烯酸树脂聚合物基体中。2、利用合成的三乙氧基硅丙基氨甲酰氧基乙基三甲基碘化铵（APS）与2959IPS的溶胶-凝胶反应将光引发剂2959活性官能团通过阳离子交换插入蒙脱土层间,制备得到可光引发聚合的活性有机土,有机土具有较大的层间距,可达到2.01nm-2.72nm。改性有机土与自由基光聚合体系共混后,通过光聚合制备了有机-无机纳米复合材料。实时红外（RT-FTIR）表明随着2959IPS量的增加,改性有机土具有较快的引发速率和类似的最终转化率,最终转化率可达到89%。XRD和TEM研究表明改性蒙脱土以有序剥离的形式分散在聚氨酯丙烯酸树脂聚合物基体中,制备的蒙脱土/聚合物纳米复合材料具有优异的耐热性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 溶胶-凝胶法（Sol-Gel法）
• 1.1.1 无机溶胶与有机组份混合法
• 1.1.2 有机组份无机组份先后聚合法
• 1.1.3 有机/无机两相同时聚合法
• 1.2 纳米无机单元功能化法
• 1.2.1 无机粒子吸附包裹法
• 1.2.2 无机粒子表面引发聚合法
• 1.3 插层法
• 1.3.1 层状硅酸盐的有机化改性
• 1.3.2 层状硅酸盐/聚合物复合材料的制备
• 1.4 主客体杂化材料
• 1.5 UV光聚合制各有机/无机纳米复合材料
• 1.6 课题的提出,方案及意义
• 第二章 光引发剂插层MMT制备有机/无机纳米复合材料
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要试剂
• 2.2.2 引发剂胺的合成
• 2.2.3 有机土的制备
• 2.2.4 测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 XRD
• 2.3.2 FTIR
• 2.3.3 双键转化率的测定
• 2.3.4 XRD
• 2.3.5 TEM
• 2.3.6 TGA
• 2.4 小结
• 第三章 溶胶-凝胶改性插层光引发剂制备蒙脱土/聚合物纳米复合材料
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂
• 3.2.2 有机硅引发剂和有机硅季铵盐的合成
• 3.2.3 复合材料的制备
• 3.2.4 测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 FTIR
• 3.3.2 XRD
• 3.3.3 双键转化率的测定
• 3.3.4 复合材料的XRD
• 3.3.5 TEM
• 3.3.6 TGA
• 3.4 小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的论文
• 作者简介
• 导师简介
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书