毕业论文_疏水纳米SiO2∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的聚合动力学研究文档27页优秀范文 ㊣ 精品文档 值得下载

水相部分，以甲基丙烯酸甲酯苯丙烯酸丁酯或为单体，以为助稳定剂疏水纳米二氧化硅共同作为油相，在超声乳化的作用下进行细乳液聚合，研究疏水纳米∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的聚合动力学。

结果表明，亲水性的引发剂的转化率是亲油性引发剂的倍，甲基会降低含氟单体聚合的转化率，并且单体含氟原子越多，转化率越大固含越高转化率越大。

关键词疏水纳米二氧化硅含氟丙烯酸酯动力学转化率粒径疏水纳米∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的聚合动力学研究疏水纳米∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的聚合动力学研究第部分综述部分疏水纳米性质改性制备及应用疏水纳米与纳米的性质疏水纳米与纳米的制备疏水纳米与纳米的改性纳米的应用含氟丙烯酸酯的性质改性制备及应用含氟丙烯酸酯的性质含氟丙烯酸酯的制备及应用细乳液聚合细乳液聚合动力学课题意义及国内外研究进展第二部分实验部分实验原料及仪器实验方案实验步骤数据处理第三部分结果与讨论不同二氧化硅含量对转化率的影响及不同凝胶率不同引发剂对转化率的影响及不同凝胶率不同含氟单体对转化率的影响及不同凝胶率固含量对转化率影响及不同凝胶率不同乳化剂含量对聚合乳液粒径及分布的影响小结致谢参考文献疏水纳米∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的聚合动力学研究第部分综述部分疏水纳米性质改性制备及应用疏水纳米与纳米的性质工业用称作白炭黑，是种超微细粉体，质轻，原始粒径以下，相对密度为，熔点。

其性能特点如下，吸潮后形成聚合细颗粒纳米二氧化硅具有抗紫外线老化和热老化的性能，同时其小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生淤渗作用，可深入到高分子链的不饱和键附近，并和不饱和键的电子云发生作用，改善高分子材料的热，光稳定性和化学稳定性，从而提高产品的抗老化性和耐化学性在高温下具有强度，韧度和稳定性高的特点，分散在材料中与高分子链结合形成网状结构，从而提高材料的强度，韧度等基本性能。

纳米颗粒尺寸小，比表面积大，表面存在大量不饱和残键及不同键合状态的羟基，因而很易互相产生氢键作用而团聚，在聚合物中这种团聚会导致材料的机械性能稳定性和透光率下降。

而要解决这些问题必须对其表面进行改性处理。

疏水纳米是将纳米经过疏水改性而得到的，具有比普通纳米优良的性能，超疏水界面材料具有自清洁防腐蚀疏水性等许多独特的表面性能，在工农业生产和日常生活中有着极其广阔的应用前景。

疏水纳米与纳米的制备纳米的制备纳米二氧化硅的三维硅石结构，大表面积，不饱和的配位数，使其对色素离子具有极强的吸附作用，可降低因紫外线照射而造成的色素衰减。

在生产纳米的方法中，可分位干法和湿法两种，其中干法包括气相法和电弧法，湿法分沉淀法和凝胶法。

不同形态的有不同的制备方法，如有单分散微球油溶性球等的制备。

以下简要介绍的些制备方法。

气相法多以四氯化硅为原料，采用四氯化硅气体在氢氧气流高温下水解疏水纳米∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的聚合动力学研究制得烟雾状的二氧化硅，但原料昂贵，能耗高，技术复杂，设备要求高，这些限制了产品应用广度。

沉淀法是硅酸盐通过酸化获得疏松细分散的以絮状结构沉淀出来的晶体，其所选用的原料易得，生产流程简单，能耗低，设备投资少。

沉淀法所生产的产品质量不如采用气相法和凝胶法的产品好，但该法为目前主要的生产方法。

凝胶法是加入酸使碱度降低从而诱发硅酸根的聚合反应，该法原料与沉淀法相同，只是不直接生成沉淀，而是形成凝胶，然后干燥脱水，产品特性类似于干法产品，价格又比干法产品便宜，但工艺较沉淀法复杂，成本亦高，故而凝胶法应用较少。

此外，潜伏酸法制备纳米，也属于凝胶制法。

④超重力技术，即旋转填充床技术，超重力反应法制备纳米二氧化硅以硅酸钠为液相，二氧化碳为气相，采用超重力反应装置，使气液两相在比地球重力场大数百倍至千倍的超重力场条件下的复孔介质中产生流动接触，巨大的剪切力使液体撕裂成极薄的膜和极小的丝和滴，使微观混合速率得到极大强化，使溶液过饱和且分布均匀，而快速高质量地生产出纳米。

与其他化学制备方法相比，以微乳液作为纳米反应器可以获得粒径小，分布窄的纳米微粒且可原位实现对纳米粒子的表面改性。

模板法是制备纳米二氧化硅中空微球的重要方法，主要以表面活性剂为模板，在其上交替吸附相反电荷的聚电解质和不同粒径的粒子以生成纳米二氧化硅微球，再将将所得产物在高温下煅烧，得到具有多孔结构的纳米中空微球。

超声技术作为种物理手段和工具能够在化学反应常用的介质中产生系列接近于极端的条件，如瞬间的高温，高压等。

这些能量在材料化学中起到了光，电，热方法所无法达到的作用，功率超声的空化作用和机械的搅拌粉碎相融合的技术将更容易实现窄分布纳米粉体颗粒所要求的介观均匀混合，消除局部浓度不均，同时对团聚体还可以起到剪切作用。

除以上方法外还有与高聚物的复合与盐复合与其它化合物复合等方面的制备方法。

综上所述，制备纳米的方法很多，对于如今的工业发展来说，气相法所制备的纳米的性能优良，可以应用在特殊的领域中。

同时，在今天日益严峻能源问题要求下以及在节能减排呼声越来越高。

新能源新材料的开发与利疏水纳米∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的聚合动力学研究用势在必行。

利用稻壳煤矿石等为原料生产的纳米二氧化硅产品具有成本低纯度高等特点，符合国家提倡的绿色精细化工的要求，是今后将大力发展的方向。

疏水纳米的制备超疏水界面材料具有自清洁防腐蚀疏水性等许多独特的表面性能，在工农业生产和日常生活中有着极其广阔的应用前景，所谓超疏水界面般是指与水的接触角大于的界面，它是由界面的化学组成和微观几何结构共同决定的，要获得超疏水界面，在使用低表面能物质修饰表面的同时，还要改变材料表面粗糙度和表面形态制得具有微纳米的凹凸结构或者多孔表面，未经改性的与聚合物的相容性不佳，因此进行超疏水改性是增加其与聚合物相容性的有效方法之采用低表面能的氟硅烷硅氮烷硅烷含氟嵌段共聚物含硅嵌段共聚物改性纳米表面获得超疏水界面的研究屡见不鲜。

而刻蚀的方法也常被用来使材料表面获得足够的粗糙度，进步提高材料表面疏水性能但是以上方法，要么工艺过程繁琐复杂，要么需要使用昂贵的含氟硅的处理剂或精密的生产设备，经济成本高，从而制约了超疏水纳米粒子大规模的应用。

用自制铝酸酯偶联剂构筑超疏水纳米二氧化硅表面的方法较简单，与传统的含氟硅的处理剂相比，铝酸酯偶联剂原料易得，制备条件温和价格低廉利于工业化。

疏水纳米与纳米的改性由于纳米粒子表面有大量羟基存在，表面结合能高，易发生团聚，故制备复合材料时，必须对二氧化硅表面进行修饰改性。

而且纳米表面是亲水性的，这导致了在与橡胶等有机物配合时相容性差，难混入，难分散。

纳米的表面改性就是利用定的化学物质通过定的工艺方法使其与表面上的羟基发生反应，消除或减少表面硅醇基的量，使产品由亲水变为疏水，以达到改变表面性质的目的。

纳米的表面改性根据表面改性剂与粒子表面之间有无化学反应分为表面物理改性和表面化学改性。

表面物理改性是指粒子表面和改性剂之间除范德华力氢键作用外，不存在离子键或共价键作用的表面改性方法。

纳米粒子表面物疏水纳米∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的聚合动力学研究理改性有聚合物包覆改性法单体吸附聚合改性法和粉体粉体包覆改性法等三种具体实施方法还可以进行热处理改性。

同时，可以通过化学的方法对纳米二氧化硅的表面进行改性，主要的方法介绍如下。

物理改性物理改性法有四种方法聚合物包覆改性法是将大分子在溶液中沉积吸附到二氧化硅粒子表面进行包覆的改性。

在粒子悬浮液中加入聚合物溶液，聚合物通过静电作用范德华力吸附到粒子表面，除掉溶剂后即可形成有机高分子包覆的纳米粒子。

单体吸附聚合改性法是首先把单体吸附到纳米离子表面，然后引发单体聚合的改性方法。

粉体粉体包覆改性法是依据不同粒子的熔点差异，通过加热使熔点较低的粒子先软化，如小粒子先软化包覆到大粒子表面，或者大粒子先软化被小粒子嵌入表面的改性方法。

该方法在纳米表面改性领域较少应用。

热处理改性法是热处理后二氧化硅表面吸湿量低，且填充制品吸湿量也显著下降，其原因可能是由于高温加热条件下以氢键缔合的相邻羟基发生脱水而形成稳定键合，从而导致吸水量下降，此种方法简便经济。

但是，仅仅通过热处理，不能很好改善填充时界面的粘合效果，所以在实际应用中，常对纳米使用含锌化合物处理后在条件下热处理，或使用硅烷和过渡金属离子对纳米处理后热处理，或用聚二甲基二硅氧烷改性二氧化硅，然后进行热处理。

化学改性纳米的表面活性硅醇基可以同有机硅烷醇等物质发生化学反应，以提高它同聚合物的亲和性及反应活性。

根据改性剂的不同，常用的化学反应有与醇反应与脂肪酸的反应与有机硅化合物反应表面接枝聚合物等。

纳米二氧化硅的表面改性方法很多，如利用有机或无机物在粒子表面沉积包覆层的等离子体化学气相沉积及离子束气相沉积。

机械球磨法是利用机械应力的作用有目的地对粒子表面进行激活以改变其表面晶体结构和物理化学性质。

利用电晕放电，紫外线，等离子体放射线等对粒子表面进行改性的高能量法表面改性。

还有进行表面改性的最重要方法化学法，其改性的机理如上所述，而常用的改性疏水纳米∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的聚合动力学研究剂有硅烷，钛酸酯等偶联剂，硬脂酸，有机硅等电荷转移络合体。

众多改性方法中化学改性是最重要的，而化学改性中偶联剂改性又是最普遍的。

研究学者采用偶联剂对纳米二氧化硅进行表面的改性方法，依靠偶联剂分子能与纳米二氧化硅表面活性基团进行化学反应的特性，将偶联剂分子均匀的连接到纳米粒子表面，从而改变纳米二氧化硅表面的性质。

常用偶联剂有硅烷偶联剂钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂等，其中以硅烷偶联剂用得最多。

偶联剂与纳米颗粒表面的连接主要有两种形式。

种是物理吸附，当另种方式是化学作用，未改性的纳米二氧化硅表面覆盖有大量的羟基，属于极性物质，可表示。

化学表面改性就是通过定的工艺利用种物质与纳米二氧化硅表面