聚乙烯吡咯烷酮/硅溶胶纳米复合材料的制备及其性能研究

发布时间：2024-02-15 03:53

　　近年来,有机无机纳米复合材料一直是人们研究的热点之一。其中,聚合物/硅溶胶纳米复合材料由于形貌、结构和性能的独特性、多样性和可控性,同时兼备聚合物和硅溶胶的优良性能,从而在熔模铸造、涂料、造纸、生物医药等领域得到广泛应用,特别是在药物缓释、催化、分离、吸附、微电子等前沿科学领域应用前景广阔,因此成为备受关注的课题。本文选用对纳米粒子具有较强吸附能力及分散稳定作用的亲水性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP),分别通过共混法、原位聚合法对商业用硅溶胶进行改性,得到了一系列SiO2含量高达25%、综合性能优异的PVP/硅溶胶纳米复合材料。具体研究内容及结果如下:本论文首先采用物理共混法制备了PVP/硅溶胶纳米复合材料。无需任何改性剂对硅溶胶粒子进行表面处理,亲水性聚合物PVP通过氢键吸附在胶体颗粒表面或胶粒间,有效提高原硅溶胶的粘度和稳定性。通过对复合材料粘度、稳定性及热性能进行测试及表征,系统研究了共混温度、不同分子量聚合物浓度对复合材料粘度和稳定性的影响。其次,以AIBN为引发剂,采用原位聚合法使亲水性单体NVP直接在硅溶胶体系中聚合,利用PVP链的空间桥联作用对二氧化硅胶体粒子进行原位表面包...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 硅溶胶概述
        1.1.1 简介
        1.1.2 硅溶胶的稳定性
    1.2 聚合物/硅溶胶纳米复合材料
        1.2.1 聚合物与硅溶胶的界面作用
        1.2.2 聚合物/硅溶胶纳米复合材料制备方法
        1.2.3 聚合物/硅溶胶纳米复合材料应用
        1.2.4 聚合物/硅溶胶纳米复合材料的应用前景和研究方向
    1.3 聚乙烯吡咯烷酮/SiO2纳米复合材料研究现状
    1.4 论文选题目的、意义及研究内容
        1.4.1 论文选题目的及意义
        1.4.2 研究内容
第二章 共混法PVP/硅溶胶纳米复合材料的合成
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验药品及仪器
        2.1.2 表征测试方法
        2.1.3 PVP/硅溶胶纳米复合材料的合成
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 共混温度的影响
        2.2.2 聚合物分子量和用量的影响
        2.2.3 TGA分析
    2.3 本章小结
第三章 原位聚合法制备PVP/硅溶胶纳米复合材料
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 药品及仪器
        3.2.2 表征测试方法
        3.2.3 PVP/硅溶胶纳米复合材料的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 原位聚合法制备PVP/硅溶胶纳米复合材料反应机理
        3.3.2 单体NVP用量的影响
        3.3.3 反应时间的影响
        3.3.4 聚合温度的影响
        3.3.5 引发剂浓度的影响
        3.3.6 FTIR分析
        3.3.7 DLS分析
        3.3.8 TEM分析
    3.4 本章小结
第四章 基于静电作用制备PVP/硅溶胶纳米复合材料
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 药品和仪器
        4.2.2 表征测试
        4.2.3 PVP/硅溶胶纳米复合材料的合成
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 基于静电作用制备PVP/硅溶胶纳米复合材料反应机理
        4.3.2 单体NVP用量的影响
        4.3.3 反应时间的影响
        4.3.4 反应温度的影响
        4.3.5 引发剂浓度的影响
        4.3.6 DLS分析
        4.3.7 TEM分析
    4.4 本章小结
第五章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间获得与学位相关的科研成果目录



本文编号：3899157