溶胶-凝胶法制备丙烯酸树脂/TiO_2有机-无机杂化材料及其结构表征

通过预水解的二氧化钛(TiO2 )溶胶与丙烯酸树脂共混或原位聚合的方法制备了均匀透明的丙烯酸树脂 TiO2 有机 无机杂化材料.考察了TiO2 溶胶制备方法、聚合物中—COOH官能团含量和杂化材料制备方法对杂化材料结构的影响.索氏抽提实验表明聚合物中的羧酸官能团和无机TiO2 相间发生了交联反应,且随着—COOH官能团含量的增加,交联程度增大.小角X射线散射(SAXS)结果发现,杂化材料中TiO2 为疏松的三维网状结构,且在纳米尺度范围内,但这种三维网状结构随着TiO2 溶胶制备中水或酸的用量增加,其致密度增加,尺寸增大.同原位聚合法相比,共混法可制备出更均匀的杂化体系,且TiO2 为单分散.

丙烯酸酯/纳米SiO_2复合乳液的制备和表征

通过原位聚合、高速剪切法分散共混和球磨法分散共混等三种方法制备丙烯酸酯 /纳米SiO2 复合乳液 ,以相同的方法制备丙烯酸酯 /微米SiO2 复合乳液 ,并利用电子拉力机 (Instron)、动力学粘弹谱 (DMA)、紫外可见光分光光度计 (UV -VIS)和透射电子显微镜 (TEM)考察了复合物的各种力学和光学性能。结果发现 ,共混法制得的纳米复合物的拉伸强度、断裂伸长率和玻璃化转变温度 (Tg)随纳米二氧化硅含量的增加先上升然后逐渐下降 ,而通过原位聚合制得的纳米复合物的这些性能均低于未加纳米SiO2 的丙烯酸酯。涂层对紫外光的吸收和透过随纳米SiO2 含量的增加分别呈上升和下降趋势 ,而微米SiO2 复合的丙烯酸酯乳液 。

丙烯酸树脂/TiO_2有机-无机杂化材料的力学、热学和光学性能研究

采用溶胶 凝胶法成功制备了均匀透明的丙烯酸树脂 TiO2 有机 无机杂化材料。通过动态力学分析仪(DMA)、电子拉力机 (InstronTester)、热失重分析仪 (TGA)和紫外可见光谱 (UV VIS)等手段表征了杂化材料的力学、热学和光学性能。结果发现丙烯酸树脂与TiO2 杂化后 ,聚合物的力学性能、热稳定性和紫外屏蔽性能均有显著提高。与原位聚合法相比 ,共混法合成该杂化材料可获得更优异的力学性能。增加丙烯酸树脂中的丙烯酸含量能显著降低相分离 ,从而使其各种性能 ,特别是力学性能得以提高。

丙烯酸树脂/TiO_2有机-无机杂化材料的表面性质研究

采用预水解的二氧化钛(TiO_2)溶胶与丙烯酸树脂共混或原位聚合的方法成功地制备了均匀透明的丙烯酸树脂/TiO_2有机—无机杂化材料。通过原子力显微镜(AFM)、X—射线光电子能谱(XPS)和表面接触角研究了杂化材料涂层的表面性质。结果发现在杂化材料中添加TiO_2后,涂层的表面粗糙度、表面Ti元素含量和表面自由能增加,接触角下降。