应用活性自由基聚合制备有机/无机杂化材料及其性能表征

摘要

1984年Schmidt等人首先提出有机/无机杂化材料的概念。有机无机杂化材料具有许多优异的性能，如较高的热稳定性，阻燃性，优异的机械性能等。现已成为材料领域研究的热点。本论文从三个方面进行研究：将具有对称结构的三硫代双(α,α′-二甲基-α″-乙酸)碳酸酯(BDAAT)首次引入埃洛石的表面，调控甲基丙烯酸甲酯聚合，然后又以苯乙烯(St)为第二单体，一步扩链法制备Halloysite-g-PMMA-b-PSt-b-PMMA 三嵌段聚合物杂化材料；用带有双键的季铵盐甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 (MOETMAC)插层蒙脱土，以RAFT 聚合制备MMT-g-PMMA杂化材料；以RAFT 聚合法在二氧化硅表面引入PHEMA 链，再引入溴基团，以ATRP 法引发MOETMAC 聚合，首次将聚电解质作为刷型杂化材料刷臂的支链，制备了SiO2-g-PHEMA-g-PMOETMAC 梳型聚电解质二氧化硅杂化材料。并用FT-IR、GPC、TG-DTA、XRD、XPS、TEM等手段进行了表征。主要结果如下：
　　 一、一步增链制备三嵌段刷型埃洛石有机无机杂化材料
　　 1、FT-IR、XPS的分析结果表明成功的制备了Halloysite-BDAAT 活性中间体。TEM 测试结果进一步表明已成功制备了Halloysite-g-PMMA-b-PSt-b-PSt杂化材料。
　　 2、TGA的测试结果表明接枝于埃洛石表面的有机物的含量随聚合时间的增长而逐渐增加，对聚合动力学的研究表明体系中的自由基的浓度基本保持不变，这体现了体系显示一定的活性聚合的特点。
　　 二、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵改性蒙脱土结合RAFT 聚合方法制备有机无机杂化材料
　　 1．通过红外、热重、XRD 测试手段表明，成功的用MOETMAC 对MMT 进行了插层，并与MMA 进行了聚合。得到的杂化材料中MMT 具有剥离结构。
　　 2．通过对反应的动力学、接枝量与时间关系的考察，MMT的接枝率与聚合时间成正比，表明反应的可控性较好。
　　 3.杂化材料的TG/DTA 曲线表明所得杂化材料的热稳定性较好。
　　 三、二氧化硅梳状杂化材料的制备
　　 1．FT-IR，XPS分析结果表明成功的把PHEMA 接枝到二氧化硅表面，并在PHEMA 链上引入接枝点，引发制备了梳型聚电解质杂化材料SiO2-g-PHEMAb-PMOETMAC和SiO2-g-PHEMA-g-PSt 两种梳型高分子杂化材料，TG/DTA 曲线显示杂化材料具有较高的接枝密度和较高的热稳定性。
　　 2．FT-IR，粒径电位分析表明杂化材料SiO2-g-PHEMA-b-PMOETMAC的表面具有较大的正的

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 文 献 综 述

第二章 一步增链制备三嵌段刷型埃洛石有机无机杂化材料

附 录

致 谢