悬浮聚合法制备SiO 2 气凝胶-聚苯乙烯复合材料

发布时间：2022-01-09 04:31

　　采用悬浮聚合的方法制备了SiO₂气凝胶-聚苯乙烯复合材料,研究了SiO₂气凝胶添加量对复合材料在合成过程中的聚合时间、聚合度、分子量及其分布的影响,以及对复合材料的T_g、高温稳定性等性能的影响。结果表明,随着SiO₂气凝胶含量的增多,聚合反应时复合材料的聚合时间增长,单体转化率下降;GPC测试表明,随着SiO₂气凝胶添加量的增加,数均分子量减低,且PDI有所增加,同时平均粒径增长迅速;DSC与TG测试表明,玻璃化转变温度与初始分解温度逐渐升高,失重速率有所降低。 

【文章来源】：复合材料科学与工程. 2020,(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同气凝胶添加量下样品的转化率及聚合时间

图2 不同样品的粒径分布从图中可以看到:纯聚苯乙烯的尺寸主要集中在0～1 mm之间,占总样品质量的74%;当添加量为0.5 g时,复合材料的粒径分布与0～1 mm及1 mm～2 mm的分别为41%与43%;当添加量为1 g时,复合材料的粒径主要分布在2 mm～3 mm之间,占总样品质量的32%;当添加量为1.5 g时,复合材料的大部分粒径分布于大于3 mm的范围内,占总样品质量的37%;当添加量为2 g时,复合材料的大部分粒径分布于大于4 mm的范围内,占总样品质量的62%。观察样品的宏观样貌可知,复合材料样品的粒径随着SiO2气凝胶添加量的增多而变大,甚至添加量为2 g时的样品,其复合材料的外形已不再是规整的球形,而是变成了椭球型甚至纺锤形。

图4为不同SiO2气凝胶含量时的复合材料DSC曲线,其中的拐点代表玻璃化转变,现取玻璃化转变段曲线切线中点所示温度作为玻璃化转变温度。根据图像所呈现的信息可知,复合材料的玻璃化转变温度从最开始纯聚苯乙烯的90.28 ℃依次增大到93.48 ℃,95.13 ℃,96.15 ℃,说明复合材料的耐热性能得到了一定程度的提高。这可能是因为SiO2气凝胶添加进聚苯乙烯后,在其孔径内开始发生聚合的聚苯乙烯会与在SiO2气凝胶外部开始聚合的聚苯乙烯分子链发生缠结作用,使内部分子链的运动需要更高的能量,随着SiO2气凝胶添加量的增多,在其内部发生聚合的聚苯乙烯也就越多,从而导致复合材料的玻璃化转变温度更高。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3577965