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有机聚合物/Si O2杂化材料兼具有机聚合物和无机材料两者的优点,其性能不仅取决于两组分性能,还取决于其两者间的界面性质和形态特征。将硅溶胶与纤维素纤维和聚丙烯酸酯乳液杂合制备纤维素纤维或聚丙烯酸酯/纳米二氧化硅杂合材料,能扩大它们的应用领域。本文采用原位法制备纤维素纤维/纳米二氧化硅复合材料,优化复合材料的制备工艺;采用物理共混的方法制备高Si O2含量的聚丙烯酸酯/纳米Si O2复合乳液(PAE/Si O2),研究其作为水性木器涂料的性能。本论文旨在研究从硅酸钠和硫酸反应得到的二氧化硅微粒是否可以通过原位生长吸附在纤维素纤维表面。首先,使用硅酸钠和硫酸制备纳米二氧化硅溶胶,发现随着二氧化硅浓度的升高,二氧化硅溶胶颗粒增多,颗粒粒径逐渐增大。p H值越高,颗粒粒径越小,二氧化硅溶胶越稳定;其次,使用硅酸钠或硅酸路线合成纤维素纤维/二氧化硅复合材料,并通过Zeta电位、灰分含量测定和SEM进行表征,发现:(1)由硅酸钠路线合成的复合物在p H值大的环境下更稳定;酸性环境和Si O2:Na2O比值低的情况有利于生成的Si O2吸附于纤维素纤维上,当Si O2:Na2O=2:1、Si O2/Fiber=1.5和p H=3.0时,纤维素中灰分含量最高值达0.7%;(2)由硅酸路线制备的复合物的Zeta电位在-9m V到-18m V的范围内变化,Si O2:Na2O的比值越低及纤维浓度越低越有利于生成的Si O2吸附于纤维素纤维表面,当Si O2:Na2O=2:1、Si O2/Fiber=0.5和纤维浓度为7.5%时,纤维素中灰分含量最高值达1.4%,是硅酸钠路线合成样品的两倍;样品及其灰分的SEM图发现在纤维表面吸附有少量的二氧化硅颗粒。本文将改性硅溶胶添加到聚丙烯酸酯乳液中制备高硅含量的聚丙烯酸酯/Si O2复合乳液(PAE/Si O2),研究了PAE种类和硅溶胶用量对PAE/Si O2乳液及涂膜性能的影响;采用AMP-95作为p H调节剂,研究p H值对复合乳液稳定性和粒径分布的影响。实验结果表明,8104/Si O2复合乳液稳定性好,涂膜表面平整致密。随硅溶胶添加量增大,复合乳液的平均粒径变小,涂膜的耐介质性变好,涂膜硬度增大。当硅溶胶与丙烯酸酯乳液的质量比为60:40,即涂膜中Si O2的质量比高达50%时,涂膜表面没有Si O2颗粒,涂膜具有优异的性能,外观好,具有较好的热稳定。FT-IR光谱分析发现PAE/Si O2乳液在成膜过程中硅溶胶发生缩聚反应形成大量的Si-O-Si交联网络掺杂于聚合物中,实现了有机相与无机相的交联,提高复合涂料的综合性能。采用AMP-95调节杂化体系的p H值,有利于提高乳液的稳定性;