高分散性SiO_2/PMMA复合材料的制备与表征——纳米SiO_2在MMA中的分散

摘要

用硅烷偶联剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)对分散于乙醇中的纳米SiO2进行偶联改性,再通过介质置换和原位本体聚合制得SiO2/甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体分散液和SiO2/PMMA复合材料.红外光谱分析(FTIR)和热重分析(TG)结合洗提实验考察了SiO2表面MPS的偶联率和偶联效率,透射电镜(TEM)和动态激光粒度分析(DLS)考察了SiO2在乙醇、单体和聚合物基体中的分散状态,在此基础上推测MPS在SiO2颗粒表面的表观偶联密度和偶联形式,分析偶联程度对单体和聚合物基体中不同粒径SiO2分散性的影响.发现MPS主要以低聚物形式偶联于SiO2颗粒表面;SiO2分散性主要与其表面MPS的表观偶联密度相关,当偶联密度在1.3～5.6μmol.(m2.SiO2)-1范围内时,MPS偶联完全,SiO2表面改性充分,相应的SiO2颗粒可在单体和聚合物基体内达到初级粒子形式的高度均匀稳定分散,且这种高分散性在实验范围内基本不受SiO2含量的影响.