多種聚合物及復(fù)合物納米粒子的制備和性能研究.pdf

1、隨著催化化學(xué)，生物工程及高效涂層等領(lǐng)域研究的發(fā)展，各種聚合物及無機／有機復(fù)合納米粒子的制備越來越來受到人們的關(guān)注，對粒子尺寸的控制、形貌及結(jié)構(gòu)的有效調(diào)節(jié)以及將這些微球應(yīng)用于催化載體、特種涂層及造紙化學(xué)等方面是納米粒子一個重要研究的方向。在這種研究背景下，本文的研究工作主要圍繞著納米粒子的制備、表征，形態(tài)和尺寸控制以及初步應(yīng)用展開，具體涉及聚合物納米粒子的微乳液制備及其尺寸精確控制、多種結(jié)構(gòu)二氧化硅／聚甲基丙烯酸甲酯納米復(fù)合粒子(Si02

2、／PMMA)的微乳液／乳液制備，核一殼結(jié)構(gòu)的無機／有機納米復(fù)合微球通用制備方法的研究，具有規(guī)則層狀結(jié)構(gòu)的二氧化鈦／聚合物納米復(fù)合微梭的合成及以此為前驅(qū)物制備二氧化鈦空心微梭和二氧化鈦納米棒，最后，我們將尺寸受控的聚合物微粒微乳液分散體系做為紙纖維防水劑，應(yīng)用于造紙施膠過程中，得到了具有優(yōu)良防水性能的紙張；同時，對合成的多種無機／有機納米復(fù)合材料，我們以二維紅外對其熱穩(wěn)性進行了動態(tài)表征，詳細研究了特定納米復(fù)合物的熱分解機理，從而解釋了復(fù)合

3、物熱穩(wěn)定性提高的原因。具體來說，取得了以下幾方面的結(jié)果： 1．我們通過改進的微乳液聚合合成了穩(wěn)定的分散于水體系中的納米級聚合物粒子。通過對聚合機理的研究我們發(fā)現(xiàn)，使用預(yù)乳化、后滴加的改進的聚合過程，單體自身在微乳液體系中的助乳化作用被大大限制，對聚合微粒的影響降低，具體表現(xiàn)為：參加聚合的單體種類變化時最終得到的聚合物粒子的尺寸變化不大，而在常規(guī)的微乳液聚合中不同的單體會對聚合粒子的生長帶來不同的影響而使最終聚合物粒子的大小產(chǎn)生差

4、異。通過計算聚合過程中粒子的變化趨勢及表面乳化劑的覆蓋情況，我們發(fā)現(xiàn)造成這種不同的原因是由于對于改進的微乳液來說，當(dāng)單體開始滴加后，聚合體系很快就由微乳液聚合轉(zhuǎn)變?yōu)榉N子乳液聚合，聚合機理發(fā)生變化所致。另外，在改進的微乳液聚合中，只需要很少的乳化劑就能夠得到穩(wěn)定的尺寸在50納米以下的乳膠粒子分散體系，這也與聚合后期體系遵循常規(guī)乳液聚合的機理有關(guān)。在基本消除了單體自身對聚合物粒子尺寸的影響后，我們通過改變后期單體的滴加時間和乳化劑用量，就可