溶胶-凝胶法制备可成纤丙烯酸酯/SiO<,2>杂化材料研究

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高分子/无机杂化材料是在有机/无机物复合材料的基础上发展起来的一种新型材料,具有许多优越的性能。溶胶-凝胶法是制备有机/无机杂化材料的主要方法,本文用这种方法制备出成纤性能良好的丙烯酸酯/SiO2杂化纤维。 首先用正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过溶胶-凝胶法制备出SiO2溶胶,分析了影响硅溶胶形成线型结构的因素,得出了合适的试剂配比,直接用玻棒拉制出SiO2纤维。实验发现,控制反应体系的pH值为2时,溶胶的拉丝性能相对较为理想。用生物显微镜观察SiO2纤维外观,测算出纤维直径为微米级,IR分析证实了产物的结构。 然后以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为有机组分,SiO2为无机组分,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,在N2保护下反应,获得了具有成纤性能的PMMA/SiO2杂化溶胶,研究了有机物与无机物的不同比例下得到的溶胶的拉丝性能,探讨杂化溶胶的成纤性能与粘度变化的关系,讨论了适量的偶联剂γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)的添加对杂化产物的影响,并通过电纺的方法,得到直径达到纳米级的电纺纤维。IR分析证实了产物中的无机-有机共存的结构,XRD测试说明了杂化材料的结晶状态,SEM图片显示了电纺杂化纤维的形貌。 以甲基丙烯酸丁酯(BMA)和丙烯酸甲酯(MA)为有机相,分别与SiO2溶胶反应,制备出具有较好成纤性能的杂化材料,进行了IR分析,并电纺出PBMA/SiO2和PMA/SiO2杂化纤维.通过SEM照片比较了与PMMA/SiO2电纺纤维形貌上的差异。
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