無機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。但無機納米粒子固有的親水性和自聚性導(dǎo)致其在有機介質(zhì)和聚合物基體中極易發(fā)生大規(guī)模的團聚,這會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粒子表面錨固接枝上一定量的聚合物鏈,被認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摻雜;以原位細乳液聚合制得的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團聚體及其解團聚示意圖

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/有機溶劑分散液。鑒于上述研究，科研人員進一步嘗試制備相應(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。上述體系簡單、干攏少、易于討論分析的特點比較適合于進行基礎(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) 原位細乳液聚合細乳液聚合[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(高聚合速度、高相對分子質(zhì)量、易散熱和低黏度)，同時又具有一系列獨特的特點(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)水相的擴散能力，并使單體亞微液滴成為主要成核場所。上述特點可有效降低反應(yīng)體系水相中均相成核和膠束成核的可能性，因而無機

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3539862