無機(jī)納米粒子具有眾多卓越的特性,可廣泛應(yīng)用于紡織品的功能整理。但無機(jī)納米粒子固有的親水性和自聚性導(dǎo)致其在有機(jī)介質(zhì)和聚合物基體中極易發(fā)生大規(guī)模的團(tuán)聚,這會(huì)極大地影響此類功能材料在高附加值紡織品中的應(yīng)用功效,甚至還會(huì)帶來紡織品原有性能的明顯劣化。通過表面修飾和原位聚合方法在無機(jī)粒子表面錨固接枝上一定量的聚合物鏈,被認(rèn)為是解決上述問題的關(guān)鍵。為此,本基礎(chǔ)性研究以納米SiO₂為代表性無機(jī)粒子,通過偶聯(lián)改性、介質(zhì)置換和原位聚合制備納米SiO₂/甲基丙烯酸甲酯（MMA）單體分散液及相應(yīng)的SiO₂/聚丙烯酸酯（PA）復(fù)合材料。再以原位本體聚合制得的SiO₂/PA復(fù)合材料為預(yù)分散母料,通過熔融共混工藝應(yīng)用于化纖樹酯的無機(jī)摻雜;以原位細(xì)乳液聚合制得的SiO₂/PA復(fù)合膠乳為功能整理劑,通過浸軋-焙烘工藝應(yīng)用于棉織物的功能整理。在上述制備和應(yīng)用過程中,重點(diǎn)考察影響SiO₂粒子在單體相和聚合物基體中分散性的關(guān)鍵因素及其作用機(jī)理。課題首先以高分散性納米SiO₂

【文章來源】：浙江理工大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

納米SiO2團(tuán)聚體及其解團(tuán)聚示意圖

為了克服上述問題，提高納米粒子在油性單體中的分散性和分散穩(wěn)定性，有課題組主張應(yīng)該在制備單體分散液前，先利用偶聯(lián)劑對納米粒子進(jìn)行表面修飾和改性。例如，Xu等[49]將納米二氧化鋯 ZrO2在甲苯中進(jìn)行硅烷偶聯(lián)劑的偶聯(lián)改性，發(fā)現(xiàn)上述改性 ZrO2最終可較好地分散于油性的四氫呋喃(THF)介質(zhì)中。Zhang[50]和 Bourgeat-Lami[51]等人通過類似方法，也制得了高分散性的 SiO2/有機(jī)溶劑分散液。鑒于上述研究，科研人員進(jìn)一步嘗試制備相應(yīng)的高分散性納米粒子單體分散液。如陳曉蕾等[52]以硅烷偶聯(lián)劑 KH570 為分散劑制備納米銻摻雜二氧化錫(ATO)/乙二醇(EG)分散液。Sugimoto 等[53]利用甲基丙烯酰氧乙基異氰酸酯(MOI)改性 SiO2制得相應(yīng)的 MMA 單體分散液，其制備過程如圖 1.3 所示：

圖 1.5 本體聚合法制備 PMMA/SiO2納米復(fù)合材料的透射電鏡照片(TEM)從圖 1.5 可見：部分 SiO2在復(fù)材中是以單分子形式存在，但體系中同時(shí)存在大量的納米 SiO2聚集體。推測該結(jié)果與所用納米 SiO2/MMA 分散液是通過直接蒸發(fā)法制得的有關(guān)，因此，認(rèn)為通過對納米 SiO2表面的偶聯(lián)處理，可逐漸提高其表面親油性，進(jìn)而有希望改善本體聚合復(fù)材中納米 SiO2的分散性。此外，本體聚合具有原料組成簡單，對設(shè)備要求低，過程穩(wěn)定、可控性好，能耗低、污染少，聚合產(chǎn)物純凈、不存在介質(zhì)分離問題等優(yōu)點(diǎn)。上述體系簡單、干攏少、易于討論分析的特點(diǎn)比較適合于進(jìn)行基礎(chǔ)性研究。因此，可選擇其作為評估納米粒子分散性的聚合方法之一。(2) 原位細(xì)乳液聚合細(xì)乳液聚合[62]由乳液聚合發(fā)展而來，它既保留了常規(guī)乳液聚合的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)(高聚合速度、高相對分子質(zhì)量、易散熱和低黏度)，同時(shí)又具有一系列獨(dú)特的特點(diǎn)(粒徑和結(jié)構(gòu)形態(tài)可控性好)。該聚合過程中引入了助乳化劑的共穩(wěn)定作用和超聲分散所提供的細(xì)乳化過程，因而可顯著抑制單體從單體液滴遷移到連續(xù)水相的擴(kuò)散能力，并使單體亞微液滴成為主要成核場所。上述特點(diǎn)可有效降低反應(yīng)體系水相中均相成核和膠束成核的可能性，因而無機(jī)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]特厚有機(jī)玻璃生產(chǎn)中MMA本體聚合動(dòng)力學(xué)與傳熱耦合研究[D]. 田麗娜.浙江大學(xué) 2006
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本文編號：3539862