含氟聚合物改性纳米TiO2粒子的研究

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摘要采用表面接枝的反应方法，在纳米TiO2表面上接枝偶联剂KH-570，从而引入了化学键结合的不饱和双键，作为活性点，通过乳液聚合制备了化学接枝的DFMA/纳米TiO2复合粒子。并利用FT-IR、TEM、TGA等手段对所制备的粒子的结构和性能进行了表征，讨论了聚合反应条件对产物的微观形态和接枝率的影响。FT-IR和TGA分析结果表明,偶联剂和聚合物已经接枝到纳米TiO2上；TEM观察表明，偶联剂的处理使纳米TiO2的分散性提高且微观粒径没有增加，聚合物接枝后的复合粒子呈现无规的核壳结构。63807

毕业论文关键词纳米TiO2 表面接枝 DFMA 硅烷偶联剂乳液聚合

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Study on modified nano-TiO2 particles by fluoropolymer

Abstract The DFMA/nano-TiO2 composite particles were prepared by surface grafting method ,with KH-570 as coupling agent , thereby introducing an unsaturated double bond as active site which is chemical bonded.The influences of polymerizing conditions on grafting effectives and the morphology of the copolymer were investigated.FT-IR and TGA results showed that the coupling agent and the polymer has been successfully grafted on the TiO2 surface; According to TEM analysis， lipophilicity of the nano-TiO2 was improved with no increase in nano-diameter by coupling agent treatment，dispersion of the composite particles was also improved after polymer grafting.

Keywords nano-TiO2 surface grafting DFMA silane coupling agent emulsion polymerization

1 引言 1

1.1 纳米材料的发展及特性 1

1.1.1 表面效应 2

1.1.2 小尺寸效应（体积效应） 3

1.1.3 量子尺寸效应 4

1.1.4 宏观量子隧道效应 4

1.1.5 介电限域效应 4

1.2 纳米TiO2的结构与性能 5

1.3 聚合物改性纳米TiO2的研究进展 7

1.3.1 辐射接枝 7

1.3.2 聚合物包裹法 7

2 实验部分 11

2.1 实验药品 11

2.2 实验仪器 11

2.3 实验过程 12

2.3.1 纳米TiO2粒子的表面预处理 12

2.3.2 含氟单体在TiO2粒子表面的接枝聚合 12

2.3.3 实验现象 13

3 结果分析 13

3.1 红外吸收光谱分析 13

3.2 TEM形貌分析 15

3.3 TG分析 17

3.4 本章小结 17

结论 18

致谢 18

参考文献 20

1 引言

1.1 纳米材料的发展及特性

纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material)，是指其结构单元的尺寸介于1 nm～100 nm范围之间。由于它的尺寸与电子的相干长度很接近，因为强相干所带来的自组织使得它的性质性质发生很大的变化。并且，由于其尺寸已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其表现出的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往与该物质在整体状态时所表现的性质差别很大。