合成并表征基于不同纳米粒子接枝不同聚合物纳米复合材料

摘要

本论文选用了两种不同性质的无机纳米粒子:碳纳米管和埃洛石。然后利用两种管状纳米的不同表面性能并采用新型活性聚合的方法(AGRET ATRP)合成具有奇特性能的纳米复合材料。内容主要包括以下二个方面:
　　1.我们选用了埃洛石纳米管，利用电子转移催化剂再生原子转移自由基聚(ARGET ATRP)的方法合成了埃洛石表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯共丙烯酸丁酯共聚物，获得一种新奇的热塑性弹性体。并且我们利用这种方法合成了一系列的halloysite-graft-poly(n-butyl acrylate-co-methyl methacrylate) copolymers(HNT-g-P(BA-co-MMA))热塑性弹性体，并通过红外(FT-IR)，核磁(1H NMR)和热失重(TGA)的手段证明聚甲基丙烯酸甲酯共丙烯酸丁酯共聚物成功的接枝到埃洛石表面。热重分析研究这种聚合物体系的热学性能。差氏扫描量热法(DSC)发现接枝后的聚异戊二烯的玻璃化转变温度升高。用原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)来观察聚合物的形貌和聚合物分散性。HNT-g-P(BA-co-MMA)共聚物单向拉伸和循环拉伸测试揭示了合成的热塑性弹性体具有优异的机械性能。
　　2.我们选用了较大长径比的碳纳米管，同样利用电子转移催化剂再生原子转移自由基聚（ARGET ATRP）的方法合成了碳纳米管接枝聚异戊二烯纳米复合材料。我们利用这种方法合成了一系列的MWCNT-grafy-polyisoprene(MWCNT-g-PI)纳米复合材料，并通过红外(FT-IR)，核磁(1H NMR)和热失重(TGA)的手段证明异戊二烯链成功的接枝到多壁碳纳米管表面。热重分析研究这种聚合物体系的热学性能。差氏扫描量热法(DSC)发现接枝后的聚异戊二烯的玻璃化转变温度升高。用透射电镜(TEM)和显微镜来观察聚合物的形貌。接触角测量(CA)说明MWCNT-g-PI薄膜疏水性随着聚异戊二烯链段变短而增强。