【摘要】：高分子納米復(fù)合材料是將納米材料均勻地分散到聚合物高分子基體中,制得的一相含有納米材料的復(fù)合體系。納米粒子由于高比表面積,具有很高的表面能,使得它處于能量很不穩(wěn)定的狀態(tài),因此納米粒子非常容易團(tuán)聚。由于團(tuán)聚而形成的二次粒子,它的粒子粒徑變大,就會(huì)失去納米顆粒所具備的各種特殊性質(zhì),給納米粒子在制備、保存以及使用過(guò)程中帶來(lái)了很大的困難。本論文針對(duì)制備高分子納米復(fù)合薄膜存在的分散困難的技術(shù)現(xiàn)狀,就納米粒子、離子液和高分子的復(fù)合開(kāi)展了基礎(chǔ)研究。本論文開(kāi)展了以下三個(gè)方面的研究工作。1.納米粒子在離子液體中的分散實(shí)驗(yàn)及其機(jī)理研究。研究了多種納米粉在[emim]BF4中分散實(shí)驗(yàn),用FT-IR和UV-vis分析了納米Cu含量對(duì)分散效果的影響。利用紫外、紅外、薄層色譜、透射電鏡、以及掃描電鏡表征了[emim]BF4與納米銅超聲得到的分散系。2.以PMMA與PS為基底的聚合物納米復(fù)合薄膜的制備研究。分別以PMMA與PS高分子為基底,分散有納米銅的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液為添加劑,制成新型的高分子復(fù)合薄膜。通過(guò)紅外光譜、掃描電鏡分析了其分散效果;通過(guò)紫外、電導(dǎo)率以及熱重等,分析了復(fù)合薄膜的光學(xué)、電學(xué)特性以及熱穩(wěn)定性。3.基于PMMS的高分子納米復(fù)合薄膜的制備研究。本文選用分子鏈上富含巰基的聚巰基丙基甲基硅氧烷為基底,咪唑翁鹽類的離子液體來(lái)分散納米銀,經(jīng)紫外光固化交聯(lián)法制備聚合物基底的PMMS/AAIM/Nano Ag復(fù)合膜。本研究采用FT-IR紅外光譜表征AAIm-Ag間的作用力,通過(guò)熱重分析表征高分子復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性。本研究根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果提出了配位作用機(jī)理,此機(jī)理不僅能很好地解釋納米銅與[emim]BF4離子液間的作用,并且在PMMA、PS、以及PMMS為高分子基體的高分子納米復(fù)合薄膜的制備研究中得到很好的驗(yàn)證,有效解決了高分子納米復(fù)合過(guò)程中的團(tuán)聚問(wèn)題,提高了復(fù)合薄膜導(dǎo)電性和熱穩(wěn)定性,拓展了PMMA和PS對(duì)紫外的吸收能力和紫外光譜寬度。
[Abstract]:Polymer nanocomposite is a kind of composite system which can disperse nano-materials into polymer matrix uniformly and make a phase containing nano-materials. Because of its high specific surface area and high surface energy, nanoparticles are in a very unstable state of energy, so the nanoparticles are easy to reunite. Because of the agglomeration of the secondary particles, its particle size becomes larger, it will lose the special properties of the nanoparticles, which brings great difficulties in the preparation, preservation and use of nanoparticles. In this paper, the basic research on the composite of nano-particles, ionic liquid and polymer was carried out in view of the difficult technology of preparing polymer nanocomposite thin films. This thesis has carried out the following three aspects of research work. 1. Dispersion of nanoparticles in ionic liquids and its mechanism. The dispersion experiments of various nano-powders in [emim] BF4 were studied. The effect of nano-Cu content on dispersion effect was analyzed by FT-IR and UV-vis. The dispersion system of [emim] BF4 and nano-copper was characterized by UV, IR, TLC, TEM and SEM. Study on the preparation of Polymer Nanocomposite Films based on PMMA and PS. A novel polymer composite film was prepared by using PMMA and PS polymers as substrates and 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ionic solution dispersed with nano-copper as additives. The dispersion effect was analyzed by IR, SEM, and the optical, electrical properties and thermal stability of the composite films were analyzed by UV, conductivity and thermogravimetry. Preparation of polymer nanocomposite films based on PMMS. In this paper, PMMS/AAIM/Nano Ag composite films on polymer substrates were prepared by UV curing crosslinking method, using polymercapto propylmethylsiloxane rich in sulfhydryl groups as the substrate and imidazolium salts ionic liquids to disperse silver nanoparticles. In this study, FT-IR infrared spectroscopy was used to characterize the interaction force between AAIm-Ag and thermogravimetric analysis to characterize the thermal stability of polymer composite film. Based on the experimental results, the coordination mechanism is proposed, which can not only explain the interaction between nano-copper and [emim] BF4 ion liquid, but also explain the interaction between copper nanoparticles and [emim] BF4 ionomer. It is well verified in the preparation of PMMA-PSand PMMS nanocomposite films, which can effectively solve the agglomeration problem and improve the conductivity and thermal stability of the composite films. The UV absorption ability and UV spectrum width of PMMA and PS were expanded.
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;TB33

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本文編號(hào)：2148938