阴/阳离子单体作为分散剂/乳化剂/共聚单体调控纳米粒子在聚合物中的分散
发布时间：2022-01-06 07:43
在聚合物基纳米复合材料的制备过程中,如何将纳米粒子有效的分散,并且引入到不同极性的基体中,仍然保持其稳定性是一个需要解决的重要问题。两亲性化合物在阻止纳米粒子团聚的过程中起到了重要作用。两亲性化合物的结构会影响纳米粒子在溶液中及聚合物基体的分散状态。因此,选择合适的两亲性化合物分散和稳定纳米粒子,是最终得到期望的复合材料性能的关键步骤。本论文设计并合成阳离子单体乙烯基苄基二甲基十二烷基氯化铵（VDAC）和阴离子单体马来酸十二醇酯钠盐（MAMS）,以苯乙烯（St）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体,分别与两种共聚单体在乳液体系内发生自由基共聚,同时选取纳米钛酸钡（BaTiO3）,二氧化钛（TiO2）,三氧化二铝（Al2O3）和银（Ag）为纳米粒子,在乳液体系中原位复合纳米粒子,制备聚合物基纳米复合乳液。其中,BaTiO3和TiO2纳米粒子表面电势显负电性,Al2O3和Ag纳米粒子表面电势显正电性,可分别与VDAC或M...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米粒子的团聚过程示意图
图 1-2 纳米粒子的团聚机理示意图(a)由范德华力造成的团聚，(b)由氢键造成的团聚，(c)由基团间反应造成的团聚.4.2 纳米粒子的分散机理与方法纳米粒子的分散机理可分为：（1）静电稳定作用机理（DLVO理论）；（2间位阻稳定作用机理；（3）静电位阻稳定作用机理。1）静电稳定作用机理（DLVO机理）[32]静电稳定作用机理，是通过调节pH值，使纳米粒子表面产生一定量的表荷，进而形成双电层。通过双电层之间的排斥力使纳米粒子之间的吸引力大低，从而实现纳米粒子的均匀分散，如图1-3所示。Hedberg等[33]测试了Ag纳米粒子在不同表面电荷和表面活性剂条件下的Z位，研究表明，当pH为7时，纳米银表面带正电，随着CTAB，DTAB，LAS、阳离子表面活性剂的加入，Ag纳米粒子的等电点向酸性移动。Lopez等用阴、阳离子聚电解质研究了在不同pH值下钛酸钡纳米粒子在水溶液中的性。阴离子聚电解质为PAA铵盐，阳离子电解质具有季铵盐结构。研究表明
第 1 章 文献综述7图1-3 静电稳定作用机理示意图（2）空间位阻稳定作用机理[35,36]空间位阻稳定作用机理是在溶液中加入一定量不带电荷的高分子化合物，使其吸附在纳米粒子周围，形成微胞状态，使粒子之间产生排斥，从而达到良好分散的目的。如图 1-4 所示。图 1-4 空间位阻稳定作用机理示意图（3）静电位阻稳定作用机理[37]静电位阻稳定作用机理是前两种机理的结合，即在溶液中加入一定量的聚电解质，使粒子表面吸附聚电解质，同时调节溶液 pH 值，使聚电解质的解离度达到最大，使粒子表面的聚电解质达到饱和吸附，两者的共同作用使纳米粒子均匀分散。如图 1-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型纳米ZrO2/聚酰亚胺复合超薄膜的制备表征及其介电性能[J]. 程凤梅,马明月,李海东. 复合材料学报. 2018(07)
[2]纳米Al2O3增强木塑复合材料的制备与性能分析[J]. 袁光明,张威,赵可欣,肖罗喜,谭林朋. 中南林业科技大学学报. 2017(10)
[3]纳米SiO2/聚甲基丙烯酸甲酯透明复合材料的制备及透光率[J]. 孙志鹏,王华山,韩世新. 复合材料学报. 2017(07)
[4]功能石墨烯改性水性聚氨酯及其性能[J]. 郑春森,赵海平,姚伯龙,王良多,孙常青. 复合材料学报. 2017(12)
[5]纳米CaCO3增强增韧PP/弹性体复合材料的研究[J]. 吴磊,何雪莲,刘柏平. 工程塑料应用. 2016(04)
[6]改性纳米SiO2及其树脂基复合材料的性能研究[J]. 李爱民,王瑶,唐建国. 塑料科技. 2016(03)
[7]多步接枝改性锐钛矿型TiO2的制备及其在CE中分散性[J]. 王君龙,祝保林. 工程塑料应用. 2015(03)
[8]无机/有机PMMA复合材料最新研究进展[J]. 杨晓峰,盖国双,闫柏郁,陈继新,赵金德,马晓坤,郝刚. 化工新型材料. 2014(01)
[9]大分子颗粒乳化剂研究进展[J]. 张永威,易成林,江金强,罗静,刘晓亚. 高分子通报. 2011(12)
[10]SnO2纳米粒子的制备与表面改性[J]. 马承银,吴元雄,唐平生,孟杰. 应用化学. 2009(02)
硕士论文
[1]疏水性TiO2的制备及其固载脂肪酶的界面特性研究[D]. 雷蕾.安徽工程大学 2015
[2]碳纳米管表面改性及其与聚苯乙烯纳米粒子复合的研究[D]. 涂西.湖南大学 2014
[3]紫外光固化纳米SiO2杂化材料的制备及其性能研究[D]. 刘伟.太原理工大学 2011
[4]阴离子型可聚合乳化剂的合成及应用研究[D]. 朱明月.大连理工大学 2007
本文编号：3572046
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米粒子的团聚过程示意图
图 1-2 纳米粒子的团聚机理示意图(a)由范德华力造成的团聚，(b)由氢键造成的团聚，(c)由基团间反应造成的团聚.4.2 纳米粒子的分散机理与方法纳米粒子的分散机理可分为：（1）静电稳定作用机理（DLVO理论）；（2间位阻稳定作用机理；（3）静电位阻稳定作用机理。1）静电稳定作用机理（DLVO机理）[32]静电稳定作用机理，是通过调节pH值，使纳米粒子表面产生一定量的表荷，进而形成双电层。通过双电层之间的排斥力使纳米粒子之间的吸引力大低，从而实现纳米粒子的均匀分散，如图1-3所示。Hedberg等[33]测试了Ag纳米粒子在不同表面电荷和表面活性剂条件下的Z位，研究表明，当pH为7时，纳米银表面带正电，随着CTAB，DTAB，LAS、阳离子表面活性剂的加入，Ag纳米粒子的等电点向酸性移动。Lopez等用阴、阳离子聚电解质研究了在不同pH值下钛酸钡纳米粒子在水溶液中的性。阴离子聚电解质为PAA铵盐，阳离子电解质具有季铵盐结构。研究表明
第 1 章 文献综述7图1-3 静电稳定作用机理示意图（2）空间位阻稳定作用机理[35,36]空间位阻稳定作用机理是在溶液中加入一定量不带电荷的高分子化合物，使其吸附在纳米粒子周围，形成微胞状态，使粒子之间产生排斥，从而达到良好分散的目的。如图 1-4 所示。图 1-4 空间位阻稳定作用机理示意图（3）静电位阻稳定作用机理[37]静电位阻稳定作用机理是前两种机理的结合，即在溶液中加入一定量的聚电解质，使粒子表面吸附聚电解质，同时调节溶液 pH 值，使聚电解质的解离度达到最大，使粒子表面的聚电解质达到饱和吸附，两者的共同作用使纳米粒子均匀分散。如图 1-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型纳米ZrO2/聚酰亚胺复合超薄膜的制备表征及其介电性能[J]. 程凤梅,马明月,李海东. 复合材料学报. 2018(07)
[2]纳米Al2O3增强木塑复合材料的制备与性能分析[J]. 袁光明,张威,赵可欣,肖罗喜,谭林朋. 中南林业科技大学学报. 2017(10)
[3]纳米SiO2/聚甲基丙烯酸甲酯透明复合材料的制备及透光率[J]. 孙志鹏,王华山,韩世新. 复合材料学报. 2017(07)
[4]功能石墨烯改性水性聚氨酯及其性能[J]. 郑春森,赵海平,姚伯龙,王良多,孙常青. 复合材料学报. 2017(12)
[5]纳米CaCO3增强增韧PP/弹性体复合材料的研究[J]. 吴磊,何雪莲,刘柏平. 工程塑料应用. 2016(04)
[6]改性纳米SiO2及其树脂基复合材料的性能研究[J]. 李爱民,王瑶,唐建国. 塑料科技. 2016(03)
[7]多步接枝改性锐钛矿型TiO2的制备及其在CE中分散性[J]. 王君龙,祝保林. 工程塑料应用. 2015(03)
[8]无机/有机PMMA复合材料最新研究进展[J]. 杨晓峰,盖国双,闫柏郁,陈继新,赵金德,马晓坤,郝刚. 化工新型材料. 2014(01)
[9]大分子颗粒乳化剂研究进展[J]. 张永威,易成林,江金强,罗静,刘晓亚. 高分子通报. 2011(12)
[10]SnO2纳米粒子的制备与表面改性[J]. 马承银,吴元雄,唐平生,孟杰. 应用化学. 2009(02)
硕士论文
[1]疏水性TiO2的制备及其固载脂肪酶的界面特性研究[D]. 雷蕾.安徽工程大学 2015
[2]碳纳米管表面改性及其与聚苯乙烯纳米粒子复合的研究[D]. 涂西.湖南大学 2014
[3]紫外光固化纳米SiO2杂化材料的制备及其性能研究[D]. 刘伟.太原理工大学 2011
[4]阴离子型可聚合乳化剂的合成及应用研究[D]. 朱明月.大连理工大学 2007
本文编号：3572046
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