聚丙烯酸酯/纳米二氧化硅复合乳液的制备与表征

论文摘要

聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合材料兼具丙烯酸酯优异的成膜性能、耐候、粘结性及无机纳米粉体的高硬度、耐磨、抗紫外线等性能,在涂料、胶粘剂、光电材料等领域有着广泛的应用前景。为此本文制备了纳米SiO2粒子并对其进行了表面改性,然后通过细乳液聚合法制备了聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液。研究了纳米SiO2粒子的制备与改性以及引入纳米SiO2粒子对复合乳液及其乳胶膜性能的影响。主要研究内容如下：1.综述了纳米SiO2粒子的特性、制备方法和改性方法。介绍了聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液的特性、制备方法以及用途。并提出了通过细乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液,研究其作为涂料和其它材料应用性能的设计思路。2.以正硅酸乙酯为硅源,采用反相微乳液法制备了单分散的纳米级SiO2微球。为了改善SiO2微球在有机介质中的分散性和相容性,使用硅烷偶联剂KH-570对其表面进行改性。考察了改性剂用量、反应温度和反应时间对改性效果的影响。结果表明：改性的SiO2亲油性增加,在有机介质中的分散性明显提高。最佳的改性条件是：改性剂用量为SiO2质量的6%,反应温度91℃,反应时间为5h。3.使用纳米SiO2粉体与丙烯酸酯单体通过细乳液聚合制备出丙烯酸酯/纳米二氧化硅复合乳液,并对复合乳液及其胶膜的结构、形貌、耐热性及力学性能进行了表征。研究了SiO2的用量对复合乳液及其胶膜性能的影响。结果表明：丙烯酸酯/纳米二氧化硅复合乳液粒子具有核壳结构；加入纳米SiO2粒子,能够提高乳胶膜的热稳定性和力学性能；当SiO2用量小于5%时,薄膜的透光性能较好。4.以硅烷偶联剂KH-570改性的纳米SiO2为核,通过细乳液聚合法制备出具有核壳结构的纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液。研究了改性纳米SiO2的引入对复合乳液以及乳胶膜性能的影响。结果表明：纳米SiO2改性后,硅烷偶联剂接枝在其表面,所制得复合乳胶粒子粒径大于纯丙烯酸酯乳胶粒子；经过改性的纳米Si02/聚丙烯酸酯复合乳液薄膜的拉伸强度比未改性的复合乳胶膜增大；吸水率减小,耐水性能提高。

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摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 前言

1.2 纳米二氧化硅的制备与改性

1.2.1 纳米粒子的特性

1.2.2 纳米二氧化硅的结构与特性

1.2.3 纳米二氧化硅的制备方法

1.2.4 纳米二氧化硅的改性方法

1.3 纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液

1.3.1 聚合物/无机纳米粒子复合材料的特性

1.3.2 纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液的特点

1.3.3 纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法

1.3.4 纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液的应用

1.4 本课题的目的意义、主要内容和创新点

1.4.1 本课题的目的与意义

1.4.2 本课题的主要研究内容

1.4.3 本课题的创新点

参考文献

第二章纳米二氧化硅的制备与表面改性

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 主要原料和试剂

2.2.2 主要仪器

2的制备'>2.2.3 单分散纳米SiO₂的制备

2的表面改性'>2.2.4 纳米SiO₂的表面改性

2.2.5 性能测试

2.3 结果与讨论

2.3.1 硅烷偶联剂用量对亲油化度的影响

2.3.2 改性温度对亲油化度的影响

2.3.3 改性时间对亲油化度的影响

2.3.4 红外谱图分析

2.3.5 亲水亲油性评价

2.3.6 透射电镜分析

2.4 结论

参考文献

2复合细乳液的制备与表征'>第三章丙烯酸酯/纳米SiO₂复合细乳液的制备与表征

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 主要原料和试剂

3.2.2 实验仪器

3.2.3 复合乳液的制备

3.2.4 测试与表征

3.3 结果与讨论

3.3.1 复合乳液的结构表征

2用量对单体转化率的影响'>3.3.2 纳米SiO₂用量对单体转化率的影响

3.3.3 透射电镜分析

3.3.4 胶膜的力学性能

3.3.5 胶膜的热性能

3.3.6 胶膜的透光性

3.3.7 胶膜的吸水性能

3.4 结论

参考文献

2/聚丙烯酸酯复合乳液的制备与表征'>第四章核壳型纳米SiO₂/聚丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

4.1 前言

4.2 实验部分

4.2.1 主要原料和试剂

4.2.2 主要仪器

2/聚丙烯酸酯复合乳液的制备'>4.2.3 改性纳米SiO₂/聚丙烯酸酯复合乳液的制备

4.2.4 性能测试

4.3 结果和讨论

2/聚丙烯酸酯复合乳液的结构表征'>4.3.1 改性纳米SiO₂/聚丙烯酸酯复合乳液的结构表征

2/聚丙烯酸酯复合乳液的性能表征'>4.3.2 改性纳米SiO₂/聚丙烯酸酯复合乳液的性能表征

4.4 结论

参考文献

第五章论文总结与展望

致谢

硕士期间发表的论文

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