原位聚合法制备聚合物_纳米SiO2复合材料的研究进展

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1、万方数据第22卷第5期化学研究中国科技核心期刊2011年9月CHEMICAl．RESEARCHhxyj@henu．edu．ca原位聚合法制备聚合物／纳米SiO：复合材料的研究进展陈方飞，李小红。，张治军。(河南大学特种功能材料教育部莺点实验室．河南开封475004)摘要：纳米SiOz改性聚合物制备的关键在于提高纳米粒子与聚合物基体的相容性及分散性；对纳米SiO：进行不同的表面改性及选择合适的复合材料制备方法可以改变纳米粒子与聚合物基体的界面结合方式以及相容性和分散性，进而在不同程度上影响材料的性能．本文介

2、绍了改性前后纳米Si02与聚合物基体的多种界面结合方式，对近年来利用原位聚合法制备聚合物／纳米SiOz复合材料的研究现状和进展进行了综述．关键词：原位聚合法；聚合物；纳米SiO。；复合材料；研究进展中图分类号：0633；TQ327．8文献标志码：A文章编号：1008—1011(2011)05—0099—07Researchprogressofpolymer／nano—silicacompositespreparedbyin-situpolymerizationCHENFang—fei，LIXiao-hon

3、g’，ZHANGZhi—jun。(KeyLaboratoryofMinistryofEducationforSpecialFunctionalMaterials．HenanUniversityKai^ng475004。Henan．(五ina)Abstract：ThekeytOfabricatingpolymer／nano—silica(nano—Si02)compositeswithdesiredmi—crostructureandpropertiesistOimprovethecompatibility

4、anddispersibilityofnano—Si02inpolymermatrices．Surfacemodificationofnano—Si02viadifferentroutesandadoptofappropri—atemethodsforpreparingcompositescauseschangesofthemodesfornano—Si02tObeCOrn—binedwithpolymermatricesandofthecompatibilityanddispersibilityofin

5、organicnanoparti一近年来，聚合物纳米复合材料以其特有的物理、化学性能引起了广泛的重视并取得了较快的发展r1-s]．纳米SiO：是目前已经大规模工业化生产并且应用最广泛的纳米材料之一，由于聚合物／纳米SiO：复合材料表现出传统固体不具有的化学、机械等优异性能，美英等发达国家已将其发展摆在了重要位置，制定了相应的发展计划。使得聚合物／纳米SiO。复合材料成为当今纳米复合材料的研究热点之一【6-7]．纳米SiO：改性聚合物的关键在于提高纳米粒子与聚合物基体的相容性及分散性阳]，纳米SiOz表面存

6、在大量不同键合状态的羟基有利于研究者对其进行表面设计，通过设计改善纳米SiO：与聚合物基体的相容性及分散性，从而使两种不同属性的组分最大程度地发挥协同效应[9]．收稿日期：2011一04—09．基金项目：国家高技术研究发展计划(“863”计划)资助项目(2009AA032326)．作者简介：陈方飞(1987一)，女·硕士生．研究方向：材料加工．E—mail；chenfangfei@163．corn．’通讯联系人．万方数据100化学研究2011年目前，原位聚合法制备聚合物／纳米SiOz复合材料的研究引起了较

7、为广泛的重视．原位聚合法是在单体聚合的过程中加入纳米粒子，通过进一步的聚合反应制得纳米复合材料．该法使纳米粒子比较均匀地分散于聚合物基体中，既保持了纳米微粒的原始结构与状态，又能够使纳米粒子表面的各种基团充分地与聚合物分子发生物理或化学作用，通过纳米粒子与聚合物基体间不同的界面作用对基体聚合物的性能产生不同的影响．此外，该法通常一次聚合成型，避免了由于反复热加工而带来的聚合物降解的问题．本文结合作者所在课题组的研究工作，介绍了纳米sio。改性前后与聚合物基体的多种界面结合方式，对近年来通过原位聚合法制备的

8、聚胺基／纳米sio。、聚丙烯酸酯基／纳米sio。、聚烯烃基／纳米sio：、聚酯基／纳米sio：以及环氧树脂／纳米sio。复合材料的研究情况进行了综述．1纳米SiO：与聚合物基体的界面结合方式1．1未改性的纳米SiO：与聚合物的结合方式纳米sio：是一种无定型的无机非金属白色粉末，其表面存在不同键合状态的羟基，表面羟基可以与聚合物材料中的某些合适基团形成氢键．在纳米sio：增强的聚酰胺、聚乳酸、聚酯、聚苯胺等复合材料中都发现了氢