pmma%2fsio-%2c2-核壳型杂化微球制备和表征

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1、中文摘要近年来，有机一无机纳米复合微球的制备越来越受到人们的关注，这种复合微球同时具有有机和无机材料的优点，它是一种通过调节两相的组分、尺寸和结构，从而兼具有机材料的易加工性和韧性以及无机材料的刚性、电性能与磁性能等特殊性能的杂化材料。本论文采用St6ber法成功地制备出单分散二氧化硅(Si02)微球，在此基础上采用分散聚合法制备出以单分散Si02微球为核，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳层的PMMA／Si02核壳型杂化微球。具体研究内容和结论如下：(1)采用不同的催化剂制备出si02溶胶，研究了酸、碱催化剂对TEOS水解速率及硅溶胶形貌的影响，结果表明：采用酸做催化剂时，难以

2、形成单分散的球形颗粒微球，得到的往往是高度交联的三维网状结构。而采用碱做催化剂时，正硅酸乙酯水解缩聚是向着多维方向不断的生长，最后形成了单分散性好的二氧化硅微球。(2)采用StOber方法制备Si02微球，然后用硅烷偶联剂3一(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)对其表面进行接枝改性，制备改性Si02微球，用扫描电镜(SEM)观测了改性Si02微球的形貌。在此基础上研究了水解缩聚参数诸如：氨水浓度、水硅比R、偶联剂浓度对Si02微球粒径的影响。其中氨水是影响颗粒形貌的主要因素，随着氨水浓度的增大，单分散球形二氧化硅的粒径增大；随着反应溶液中水浓度的增大，生成的二氧化硅颗粒的

3、粒径也稍微增大；随着硅烷偶联剂的浓度的增大，改性二氧化硅微球的粒径减小。(3)以MPS修饰过的Si02微球为种子，以聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为分散剂，偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，在乙醇／水的混合溶液中，采用分散聚合成功制备了以Si02微球为核、PMMA为壳层的PMMA／Si02核壳杂化微球。借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT．IR)和热失重分析(TGA)检测手段对杂化微球进行了形貌探测和结构表征，研究表明：这种PMMA／Si02核壳杂化微球的粒径大约为330rim，包覆层40nm左右。关键词：单分散；二氧化硅；偶联剂；杂化微球；分散聚合Abstr

4、actInrecentyears，thestrategytofabricatenano—coatingorshelloncolloidalparticlesisofburgeoninginterest，principallybecausesuchparticlescandisplaynovelandenhancedproperties(e。g．mechanical，chemical，electrical，theological，magneticandoptical)byindependentlyalteringthecomposition，dimensionandstructu

5、reofthecoresandshells．AccordingtotheStfbermethod，MonodispersemodifiedSilicamicrospheresweresynthesizedbysilicacouplingagentontothesurface．Onthisbasis，MonodispersePMMA／Si02core／shellhgoridmicrospherescomposedofSi02coreandPMMAshellprepaedbydispersionpolymerization．Alltheresearchcontentsandresu

6、ltsareasfollows：(1)Si02sol，preparedusingdifferentCatalysts，studiedtheacid，alkalicatalystforTEOShydrolysisrateandmorphologyofsilicasol，indicatingwhenusingacidascatalyst，difficulttoformmonodispersesphericalparticles，easytoformahighlyCROSS．associatedthree．dimensionalnetworkstructure．Whenusingal

7、kaliascatalyst，thehydrolysiscondensationofTEOStowardsthegrowthofmulti—dimensionaldirection,eventuallyresultingwellmonodispersesilicamierospheres．(3)Silicabeads，directlysynthesizedbytheSt6berprocesswerecoatedbygrafting3-(trimethoxysilyl)propylmethac