论文部分内容阅读
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。