无机晶须/POSS杂化材料的制备及其增强PVA性能研究
发布时间：2021-07-09 21:43
无机晶须是一种新型微纳米级增强材料,具有优良的力学性能和化学稳定性,作为补强剂被广泛用于塑料、陶瓷、涂料、橡胶等材料中。但是无机晶须由于粒径较小、表面能较高、表面亲水性较强,在应用中存在团聚现象严重、与聚合物基体相容性差等问题,限制了晶须的推广应用。因此,本文针对无机晶须增强聚合物复合材料时易团聚、界面作用力差等关键问题,借助于巯基-烯点击化学反应的原理对碱式硫酸镁晶须（MHSH）进行表面改性研究,将多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）引入巯基化MHSH晶须表面,创建了一类新型的无机晶须/POSS多尺度杂化材料,并用其增强聚乙烯醇（PVA）,为高性能PVA复合材料的制备提供理论基础。本文首先采用含有巯基的硅烷偶联剂（KH590）为改性剂,利用湿法改性原理对MHSH表面进行巯基化处理,获得表面接枝-SH的改性碱式硫酸镁晶须（MHSH-SH）。考察了反应温度、反应时间以及KH590用量等对MHSH-SH表面性能的影响。研究结果表明,水解后KH590中的醇羟基与MHSH表面的羟基以分子间氢键的作用相结合而使晶须表面巯基化。当m（KH590）:m（MHSH）
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
巯基-烯点击反应修饰SiO2示意图
巯基-烯点击反应合成线性聚合物薄膜。第3-丙烯酰氧基丙基三氯硅烷处理羟基封端的在作为催化剂的二乙胺存在下与1,3-丙二硫步，使用0.1 wt%的DMPA作为光引发剂，nm）30秒，在硫醇封端的表面上光聚合1,6-己，聚合物形成。反应流程图由图1-1所示。改性性研究的深入与发展，研究者们发现：与传无机、有机材料优异性能，实现材料性能互有机/无机杂化材料领域，多面体低聚倍半硅ioxane，简称POSS）的杂化材料备受瞩目[55,由两部分组成：一、内部Si-O-Si键构成的刚性予POSS良好的热稳定性；二、外面的壳是R官能团的活性、数量可以根据需要进行调节改善POSS与聚合物基体之间的相容性[57]。
饰的POSS作为引发剂引发ATRP反应，己内酯和苯乙烯等单体在POSS上原位聚合生成PCL(VPOSS)PCL、PS(VPOSS)PS、PS(VPOSS)PCL等一系列有机/无机杂化材料，反应流程图如图1-3所示。图 1-3 巯基-烯点击反应制备 POSS 基聚合物[61]Fig.1-3Preparation of POSS-based polymers by thiol-ene click reaction[61]
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚乙烯醇基生物可降解复合材料的研究进展[J]. 李菲,宋卫生,王保营,刘显萌. 现代牧业. 2018(01)
[2]硫酸钙晶须增强PA66复合材料的制备及性能[J]. 吴艳菊,彭金,尚记刚,孙郇萍. 塑料. 2017(04)
[3]Crystallization, Mechanical, Thermal and Rheological Properties of Polypropylene Composites Reinforced by Magnesium Oxysulfate Whisker[J]. Li Dang,Xue-ying Nai,Xin Liu,Dong-hai Zhu,Ya-ping Dong,李武. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(05)
[4]聚乙烯醇/纤维素纳米纤热塑性复合材料的制备及表征[J]. 肖梅杰,张伟,卢灿辉. 高分子材料科学与工程. 2017(04)
[5]无水硫酸钙晶须的无机–有机表面改性机理研究[J]. 吕智慧,洪天增,乃学瑛,董亚萍,李武. 无机材料学报. 2017(01)
[6]改性的钛酸钾晶须对聚丙烯性能的影响[J]. 何盛俊,叶明,商少明,郭成方. 塑料工业. 2016(08)
[7]剑麻纤维素纳米晶须/POSS杂化材料的制备及热性能[J]. 刘红霞,耿思敏,王世其,王林冲,韦春,吕建. 高分子材料科学与工程. 2016(03)
[8]不同无机晶须/PVC复合材料力学性能的研究[J]. 李列,乃学瑛,景艳伟,朱成财,李武. 盐湖研究. 2014(04)
[9]有机/无机杂化材料与多功能纤维研究进展[J]. 相恒学,王世超,成艳华,周哲,陈龙,孙宾,陈志钢,王雪芬,朱美芳. 中国科学:技术科学. 2014(11)
[10]用稻草和硅粉合成碳化硅晶须[J]. 贾素秋,谷卫俊,陈华,贾淑艳,刘斐. 稀有金属材料与工程. 2014(S1)
博士论文
[1]碱式硫酸镁晶须表面改性及其在聚丙烯材料中的应用研究[D]. 党力.中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所) 2017
硕士论文
[1]PBS/碱式硫酸镁晶须复合材料的制备与性能研究[D]. 李泽天.青岛科技大学 2017
本文编号：3274554
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
巯基-烯点击反应修饰SiO2示意图
巯基-烯点击反应合成线性聚合物薄膜。第3-丙烯酰氧基丙基三氯硅烷处理羟基封端的在作为催化剂的二乙胺存在下与1,3-丙二硫步，使用0.1 wt%的DMPA作为光引发剂，nm）30秒，在硫醇封端的表面上光聚合1,6-己，聚合物形成。反应流程图由图1-1所示。改性性研究的深入与发展，研究者们发现：与传无机、有机材料优异性能，实现材料性能互有机/无机杂化材料领域，多面体低聚倍半硅ioxane，简称POSS）的杂化材料备受瞩目[55,由两部分组成：一、内部Si-O-Si键构成的刚性予POSS良好的热稳定性；二、外面的壳是R官能团的活性、数量可以根据需要进行调节改善POSS与聚合物基体之间的相容性[57]。
饰的POSS作为引发剂引发ATRP反应，己内酯和苯乙烯等单体在POSS上原位聚合生成PCL(VPOSS)PCL、PS(VPOSS)PS、PS(VPOSS)PCL等一系列有机/无机杂化材料，反应流程图如图1-3所示。图 1-3 巯基-烯点击反应制备 POSS 基聚合物[61]Fig.1-3Preparation of POSS-based polymers by thiol-ene click reaction[61]
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚乙烯醇基生物可降解复合材料的研究进展[J]. 李菲,宋卫生,王保营,刘显萌. 现代牧业. 2018(01)
[2]硫酸钙晶须增强PA66复合材料的制备及性能[J]. 吴艳菊,彭金,尚记刚,孙郇萍. 塑料. 2017(04)
[3]Crystallization, Mechanical, Thermal and Rheological Properties of Polypropylene Composites Reinforced by Magnesium Oxysulfate Whisker[J]. Li Dang,Xue-ying Nai,Xin Liu,Dong-hai Zhu,Ya-ping Dong,李武. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(05)
[4]聚乙烯醇/纤维素纳米纤热塑性复合材料的制备及表征[J]. 肖梅杰,张伟,卢灿辉. 高分子材料科学与工程. 2017(04)
[5]无水硫酸钙晶须的无机–有机表面改性机理研究[J]. 吕智慧,洪天增,乃学瑛,董亚萍,李武. 无机材料学报. 2017(01)
[6]改性的钛酸钾晶须对聚丙烯性能的影响[J]. 何盛俊,叶明,商少明,郭成方. 塑料工业. 2016(08)
[7]剑麻纤维素纳米晶须/POSS杂化材料的制备及热性能[J]. 刘红霞,耿思敏,王世其,王林冲,韦春,吕建. 高分子材料科学与工程. 2016(03)
[8]不同无机晶须/PVC复合材料力学性能的研究[J]. 李列,乃学瑛,景艳伟,朱成财,李武. 盐湖研究. 2014(04)
[9]有机/无机杂化材料与多功能纤维研究进展[J]. 相恒学,王世超,成艳华,周哲,陈龙,孙宾,陈志钢,王雪芬,朱美芳. 中国科学:技术科学. 2014(11)
[10]用稻草和硅粉合成碳化硅晶须[J]. 贾素秋,谷卫俊,陈华,贾淑艳,刘斐. 稀有金属材料与工程. 2014(S1)
博士论文
[1]碱式硫酸镁晶须表面改性及其在聚丙烯材料中的应用研究[D]. 党力.中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所) 2017
硕士论文
[1]PBS/碱式硫酸镁晶须复合材料的制备与性能研究[D]. 李泽天.青岛科技大学 2017
本文编号：3274554
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3274554.html
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