二氧化钛/聚合物复合微球制备和聚合物表面性质影响研究.pdf

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维普资讯 第37卷 第5期 化 工 技 术 与 开 发 VoI.37 No.5 2008年 5月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry May.2008 二氧化钛 /聚合物复合微球的制备 及聚合物表面性质的影响研究 王 宽,宋智敏 (哈尔滨医科大学,黑龙江大庆 163319) 摘 要:以多孔聚(苯乙烯.二乙烯基苯)接枝马来酸酐聚合微球[P(St.DⅦ ) AH]为底物,成功制备了表面 均匀包覆纳米二氧化钛 (TiO2)的复合微球。主要考察了聚合物微球的表面性质 (多孔性和表面功能基团)对Ti02 粒子在其表面包覆分散性和数量的影响。复合粒子微球的形态通过扫描电镜和 X射线衍射分析等进行 了表征。 结果表明,聚合物微球的多孔性和表面功能基团都提高了TiO2粒子在微球表面的分散性。平均孔径为 136.8nnl 的多孔微球与无孔和平均孔径为42nnl的多孔微球相比,能够进一步提高表面TiO2粒子的均匀性和连续性,产生 表面均匀覆盖粒径为60nlnTi02的复合微球。 关键词:二氧化钛;聚合物 ;表面性质;复合微球;多孔 中图分类号:TQ050.4 3 文献标识码:A 文章编号:1671.9905(2008)05—0oo8.o4 无机纳米粒子僳 合物复合微球 由于其特殊的 在本研究中,我们通过种子溶胀法制备了聚(苯 结构和功能被广泛应用于电子、化妆品、催化剂和高 乙烯一二乙烯苯)多孔微球,并通过聚(苯乙烯.二乙 分子净化等领域 【1-3]。事实上,这些复合粒子的高 烯苯)悬挂双键与马来酸酐的接枝实现其表面的功 性能是通过控制无机粒子的尺寸在纳米范围内得以 能化,以马来酸酐功能化微球为支撑底物,将经过分 实现。微米级聚合物微球因其表面积大、流动性好 散处理 的 Ti02纳米粒子均匀地接枝到 [P(St- 等特点在负载无机粒子,提高纳米粒子的分散性方 D、 )/MAH]多孔微球的表面,制得 TiO2僳 合物 面越来越受到广泛的重视。制备无机纳米粒子 /聚 复合微球。并重点考察了微球的表面积和表面功能 合物复合微球的方法 目前应用较多的有机械法、沉 基团(马来酸酐基团)对锚 固TiCh纳米粒子和微球 积和表面反应法及静电自组装法。H.Liang等 6【】, 最终形态的影响。 杨毅 7【】等分别用聚乙烯(PE)和尼龙 (NL)作为母粒 1 实验部分 子将Tio2通过机械研磨的方法复合在母粒子上。 Wang和Pan等 8【】用种子聚合法得到聚(苯乙烯俩 1.1 实验材料 烯酸)微球,然后通过沉积和表面反应法使 Ni或Co 苯乙烯 (St)、二 乙烯基苯 (D、 )、马来酸酐 颗粒沉淀在高分子微球上,制备了相对稳定的复合 (MAH)、乙酸乙酯、十二烷基苯磺酸钠 (SDS)、过氧 微球 。C.,artlsO等[】利用静 电自组装技术在亚微米 化苯甲酰(Ⅸ)0)、邻苯二 甲酸二丁酯(DI )、吐温 20 级的PS球外交替组装了聚电解质和带荧光的半导 均为试剂级,聚乙烯吡咯烷酮 (PVP,Mw=8.86× 体纳米颗粒CA,制备出三维光学晶体。所以这些方 140--9.26×10gm·ol一,87%--89%水解度);二氧 法的研究中,作为支撑的微球的表面性质是决定无 化钛(TiO2,金红石型,30~50nm)。 机粒子在其表面包覆的稳定性和包覆状态的关键。 1.2 单分散P(St-DVB)微球的制备[13】 多孔聚合物材料以其贯穿的多孔结构、大的表 采用分散聚合法分别制备低分子量(5.06x104 面积和小的孔径

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