2.2.2聚合物乳液插層法
該法是指聚合物乳膠粒子通過(guò)與納米無(wú)機(jī)粒子片層之間的物理吸附和范德華力作用以及機(jī)械剪切混合作用,插入到片層間形成復(fù)合材料。劉軍輝等[18]以這種方法合成了苯乙烯-丙烯酸丁酯/蒙脫土納米復(fù)合材料,共聚物插層進(jìn)入到蒙脫土層間,使得改性蒙脫土的層間距由1155nm增大到4nm左右,且有機(jī)蒙脫土的加入提高了材料的熱穩(wěn)定性和阻燃性。周亞斌等[19]采用一鍋法乳液聚合制備了聚苯乙烯/蒙脫土(PS/MMT)納米復(fù)合材料。
2.2.3熔體插層法
這種方法是將高分子材料加熱到熔融狀態(tài)下,在靜置或剪切力作用下直接插入片層間,制得高分子基的納米材料。這種方法克服了前兩種方法的局限性。李同年等[20]首先對(duì)鈉蒙脫土進(jìn)行有機(jī)處理,使其變?yōu)橛袡C(jī)蒙脫土,然后利用熔融插層法制備了聚苯乙烯-蒙脫土插層復(fù)合材料,與純聚苯乙烯及常規(guī)填充聚苯乙烯相比,所得插層復(fù)合材料的熱性能和力學(xué)性能都有提高,在不犧牲材料沖擊強(qiáng)度的情況下,復(fù)合材料的模量隨著蒙脫土含量的增加而增加,這表明聚苯乙烯已__插層進(jìn)入蒙脫土層間。首先采用此法并成功制備出復(fù)合材料的是美國(guó)Cornell大學(xué)的Giannelis和Vaia等[21-22],他們利用此法制備出具有二維納米結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯/有機(jī)蒙脫土雜化材料。這種方法不需要使用溶劑,工藝簡(jiǎn)單,并且可以減少對(duì)環(huán)境的污染,因此有很好的應(yīng)用前景。
2.3溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法是納米粒子制備中應(yīng)用最早的一種方法,從20世紀(jì)80年代開(kāi)始應(yīng)用于制備聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料。該法是先將前驅(qū)體如硅氧烷或金屬鹽溶于水或有機(jī)溶劑中形成均勻溶液,接著溶質(zhì)在溶液中發(fā)生水解(或醇解),水解產(chǎn)物縮合聚集成溶膠粒子(Sol),溶膠粒子進(jìn)一步經(jīng)溶劑揮發(fā)或加熱等處理聚集生成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)氧化物凝膠(Gel)。
夏宇正等[23]將甲基丙烯酸羥乙酯與硅酸四乙酯經(jīng)酯交換制得的二甲基丙烯酰氧基硅酸二乙酯與丙烯酸酯進(jìn)行乳液聚合,制得了不同二氧化硅含量的穩(wěn)定聚丙烯酸酯/納米二氧化硅復(fù)合乳液。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用乳液聚合可以制得原位水解并穩(wěn)定分散的聚丙烯酸酯/納米二氧化硅復(fù)合乳液。
2.4 原位分散聚合法
原位分散聚合法是將經(jīng)過(guò)表面處理的納米粒子加入到單體中,然后再引發(fā)單體進(jìn)行聚合從而形成復(fù)合材料的方法。原位聚合法可在水相中進(jìn)行,也可在油相中進(jìn)行。單體可進(jìn)行自由基聚合,也可以進(jìn)行縮聚反應(yīng)。由于聚合物單體分子較小,黏度低,經(jīng)過(guò)表面處理改性后的納米粒子分散均勻,粒子不容易團(tuán)聚,粒子的納米特性就能得到保持,同時(shí)在聚合過(guò)程中,只經(jīng)一次聚合成型,不需熱加工,避免了由此產(chǎn)生的降解,這樣就保證了各種基本性質(zhì)的穩(wěn)定。
張國(guó)偉等[24]在單一乳化劑存在下,用原位分散聚合法制備了含3nm硅溶膠的苯丙雜化乳液。通過(guò)FT-IR粒徑分析、ε電位和流變性能測(cè)試,表征了雜化乳液中的雜化效應(yīng)、微粒形態(tài)及乳液穩(wěn)定性,并與分別由3nm和10nm硅溶膠與苯丙乳液直接共混形成的雜化乳液成膜后的力學(xué)性能相比,由原位分散聚合形成的3nm硅溶膠雜化乳液成膜后,顯示出較高的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和斷裂伸長(zhǎng)率。
孫文兵、王世敏等[25]采用原位聚合法制備出了聚醋酸乙烯酯/納米二氧化硅復(fù)合乳液。鄔潤(rùn)德等[26]通過(guò)原位聚合法制成了以SiO2為核,聚丙烯酸酯(ACR)為殼的復(fù)合物。申屠寶卿等[27]在納米SiO2的存在下,進(jìn)行苯乙烯(St)原位乳液聚合,制備復(fù)合納米級(jí)PS/SiO2微膠囊。并提出St/SiO2的比率是影響復(fù)合微粒膠囊粒徑的主要因素。另外,還有YUANJunjie、[28]徐瑞芬等[29]研究了SiO2或TiO2原位乳液聚合,其中徐瑞芬等研制出的乳液具有很好的殺菌效果。
2.5 其他方法
隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展,制備聚合物基有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的方法也多了起來(lái)。大致又有下列幾種方法:偶聯(lián)劑法[30-33]、紫外合成法[34-36]、LB膜法[37]、溶劑熱法[38-40]、液晶模板法[41-42]、聲化學(xué)合成法[43-44]、微波輻射法[45-46]等。
3 結(jié)語(yǔ)
制備聚合物基有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的方法有很多種,各有其適用范圍。易得到納米粒子的無(wú)機(jī)物可采用原位聚合法或直接分散法,而不易獲得納米粒子的材料則可以采用溶膠-凝膠法,具有層狀結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)物可用插層法,而微乳液聚合法可用于無(wú)機(jī)/有機(jī)納米雜化微粒。隨著人們對(duì)無(wú)機(jī)納米粒子/乳液復(fù)合物的制備,結(jié)構(gòu)與性能的深入研究及新的功能材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,相信將有更多新成果會(huì)不斷涌現(xiàn)。作為一種新型的納米復(fù)合材料,無(wú)機(jī)納米粒子/乳液復(fù)合物必將發(fā)揮更大的作用
<<上一頁(yè)[1][2]
相關(guān)信息 
推薦企業(yè) 推薦企業(yè)
推薦企業(yè)
源經(jīng)編.gif)
您所在的位置：
