文档介绍：中南大学
硕士学位论文
聚合物/SiO<,2>材料的原位复合法制备及无机粒子生长过程研
究
姓名:冯庆
申请学位级别:硕士
专业:有机化学
指导教师:潘春跃
20070101
摘要粒子生长的影响。采用激光粒度分布仪、高分辨透射电镜本文首先以原位复合法制备复合固态聚合物电解质中无机粒子生长过程为研究对象,重点研究聚合物与锂盐对水解反应与、扫描电镜⑷戎豧⒑焱湎哐苌、,对原位复合法所得样品进行了表征与分析,并探讨了原位生成旱幕怼土>斗治鼋峁砻鳎尤敫叻肿泳酆衔后,聚合物包覆在了粒子的表面,限制了粒子的长大。酸催化下,粒子形状不甚规则,粒径约为;碱催化下,粒子呈球状,粒径为笥遥淮覺结果可知,在刑砑后,体系的结晶度由原来的.%降低到了.%;加入锂盐,有利于的结晶。其次,采用、、、屯腹饴什馐远栽桓合法制备的/,甅疭踊牧系慕峁埂粒子分布、形貌、热稳定性能、表面化学组成和光学性能进行了分析。分析表明,甅疭行纬蒘藁纾渲械胛藁缰形赐耆鹾系腟狾湫纬闪饲饧饔谩4虯可知,/中两相间比较模糊,未出现明显相分离,粒子间没有明显的团聚,比较均匀地分散于基体,且样品表面十分平整光滑,的粒径小于。分析表明,偶联剂募尤耄岣吡/的热稳定性能。透光性测试表明,偶联剂簿鄹男院蟮脑踊牧贤腹庑悦飨愿哂赑疭腹率可达%。从治隹芍#琍疭分写嬖无机网络结构。最后采用原位复合法制备了/和疞春暇酆衔锏缃庵剩ü齌、交流阻抗等技术对所制备的材料的结构和性能进行了表征与分析,探讨了原位复合无机粒子和簿鄹男訮訡材料导电性能的增强机制。分析表明,添加无机粒子和梢蕴岣呔酆衔锏缃庵实娜任榷ㄐ浴分析表明,聚合物电解质中存在无机网络结构。当疞保琍疞疭
电导率达到最大值。添加能够提高基聚合物电解质的离子电导率,且电导率随着含量的增加先不断增大,当含量达到%时,两体系的电导率均达到最大值,继续增加含量,电导率反而减小。无论含量的高低,男訮电解质体系电导率都比未改性的要低。关键词原位复合,,胱拥绲悸Ⅱ
鹠加啦地瑂琗—,.//琓,琓二Ⅵ./.们Ⅵ/甅疭瑃.%.%Ⅳ田耶订甌%.皿瑃—瑆琒,琺瑃甌....
//疭琁/羿鑄.,疘%.轙..畇瓹...,甌琁
第一章文献综述高分子纳米复合材料高分子纳米复合材料的制备技术年蚄等⋯首次提出了纳米复合材料的概念,纳米复合材料也就是纳米级尺寸均匀分散于聚合物的复合体系。由于纳米复合材料的分散相与基体相之间的界面积很大,如果分散相和基体相的性质充分结合起来将大大改进和提高材料的各种力学性质,因为纳米无机粒子,不同于一般无机粒子,它对材料既增强又增韧。纳米颗粒由于其尺寸小、比表面积非常大而表现出与常规微米级材料截然不同的性质。在与聚合物复合时,纳米颗粒的表面效应【俊⑿〕叽缧вΑ】、量子效应以及协同效应,将使复合材料的综合性能有极大的提高。这种复合材料既有高分子材料本身的优点,又兼备了纳米粒子的特异属性,因而使其在力学、催化、功能材料狻⒌纭⒋拧⒚舾等领域内得应月虼四擅赘春喜牧系难芯恳经成为材料学科研究的热点,其中有机/无机纳米复合材料正在成为一个新兴的极富生命力的研究领域,吸引着众多研究者【。这种材料有别于通常的聚合物/无机填料体系,并不是无机相与有机相简单加和,而是由无机相和有机相在纳米至微米范围内结合形成,两相界面间存在着较强或较弱化学键兜禄AΑ⑶饧。高分子纳米复合材料从其形成的过程大致可以将制备方法归为四大类:擅椎ピS敫叻钟柚苯庸不欤缛芤汉腿廴诠不旆ǖ龋诟叻肿踊逯衷簧赡擅椎ピ#缛芙海悍ǎ谀擅椎ピ4嬖谙碌シ肿釉痪酆仙筛叻肿樱缭诤薪鹗袅蚧锘氢氧化物的单体胶体溶液中进行聚合反应,直接生成含纳米粒子的高分子纳米复合物;擅椎ピ:透叻肿油鄙桑绲ヌ宀宀憔酆戏ㄖ票葛ね烈痪酆衔锬擅各种制备方法的核心思想都是要对复合体系中纳米结构单元自身几何参数、空间分布参数和体积分数等进行有效的控制,特别是要通过对制备条件占湎制条件、反应动力学因素、热力学因素等目刂疲幢Vぬ逑档哪骋蛔槌上嘀少一维尺寸在纳米尺度范围内,即控制纳米单元的初级结构,其次是考虑控制纳米单元聚集体的次级结构。下面是几种典型的高分子纳米复合材料制备方法。复合物。中南大学硕士学位论文
⒃豢;。,在酸、碱或中性盐催化下促使溶质水解,生成纳米粒子并形成溶胶,然后经过溶剂挥发或加热等处理使溶胶转化为凝胶的过程。在溶胶或凝较的过程中加入聚合物单体并引发其聚合或直接加入聚合物拌均匀,再除去溶剂,即可得到有机/无机纳米复合材料【。等ü芙海悍ㄖ票噶司垡蚁┐妓醵∪㏄/纳米复合材料,机械性能测试发现材料的硬度与脆性增大,