PMMA／SiO2杂化凝胶材料的研究

利用丙步骤,碱催化溶胶－凝胶法及原位聚合法制备ＰＭＭＡ／ＳｉＯ２杂化凝胶,并对该材料进行红外分析,研究了不同工艺条件下ＰＭ－ＭＡ／ＳｉＯ２杂化凝胶结构及性能。     

PDMS/SiO2杂化材料研究进展

综述了近年来ＰＤＭＳ／ＳｉＯ２杂化材料的研究结果,讨论其杂化机理、结构性能的影响因素及应用前景。     

聚酰亚胺/SiO_2杂化薄膜的研究进展

随着聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)杂化薄膜的优异性能逐渐被人们所认识,近年来出现了众多关于SiO2改性聚酰亚胺的研究,但关于产业化的报道仍较少。本文综述了PI/SiO2杂化薄膜的合成工艺、制备方法、制备过程的影响因素和存在的问题,指出了杂化薄膜今后的发展趋势和努力方向。     

疏水型多孔PVA/SiO2有机无机杂化材料的研究

以正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、聚乙烯醇(PVA)为原料，基于溶胶凝胶工艺制备出疏水型多孔PVA／SiO2有机无机杂化材料。杂化材料内部的硅氧链与PVA链相互交织，形成杂化网络结构，具有增强增韧的效果。杂化材料在热处理过程中，小分子逸出产生的微孔和材料表面面外的甲基，赋予了材料的透气疏水性能，可用于制备性能优良的环保型包装薄膜、农用地膜等功能复合材料。     

HDPE/SiO2杂化材料的结晶行为

通过熔融接枝反应将乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)接枝到高密度聚乙烯(HDPE)分子链上,以四乙氧基硅烷(TEOS)为前驱体,加入接枝的HDPE中,通过溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备了HDPE/SiO2杂化材料。采用DSC分析,研究了SiO2对HDPE结晶行为的影响。结果表明,SiO2在HDPE中起到异相成核的作用,使HDPE的结晶温度提高、微晶尺寸分布减小。随降温速率增大,结晶峰变宽,结晶温度Tp向低温方向移动。非等温结晶动力学研究表明,在冷却速率范围5℃/min~20℃/min内,杂化材料异相成核,近似一维生长。     

PVA/SiO2杂化材料的制备及表征

采用甲醛、乙醛及正丁醛作为改性剂,分别对 PVA进行改性,研究了改性PVA与TEOS及KH-560制备透明防雾涂层的工艺过程及涂层的性能. 结果表明,综合性能AMPVA＞FMPVA＞n-BMPVA,nBMPVA难以形成透明涂层;通过FT-IR分析证明涂层中有Si-O-Si生成;并讨论了涂层TGA曲线与涂层的透明性的关系.     

聚酰亚胺/无机纳米杂化材料的研究

聚酰亚胺(PI)中引入无机纳米粒子,可弥补PI的性能缺陷(如较高的热膨胀系数和较低的吸水性),非常适合对PI改性.本文阐述了PI纳米杂化材料的制备方法,介绍了纳米杂化材料的特点及应用.     

非线性光学含氟PI/SiO2杂化波导纳米材料的研究

以含氟的二胺5,5'-(六氟异丙基)-二-(2-氨基苯酚)及二酐4,4'-(六氟异丙基)-苯二酸酐为单体.首先合成了经酰胺化的主链上带有活性羟基的含氟聚酰亚胺,再通过Mitsunobu反应将活性生色分子分散红1共价链接到聚酰亚胺的侧链骨架上,合成了二阶非线性光学(NLO)含氟聚酰亚胺.采用溶胶-凝胶技术,利用偶联剂APTES制备带有发色团的及含有硅氧烷端分子的聚酰胺酸,其中的Si(OR)3基经水解、缩合后,与正硅酸乙酯在催化剂作用下反应,经杂化、凝胶后,得到热稳定性高的杂化材料.将制得的含氟聚酰亚胺/SiO2杂化材料,利用FT-IR、SEM、TEM、XRD、DSC等手段对其进行了表征.杂化材料的玻璃化转变温度(Tg)为382℃,比纯聚酰亚胺的Tg(306℃)高76℃,表现出优良的高温热稳定性.     

CMC-g-AM/SiO2杂化高吸水性材料的合成

以羧甲基纤维素（CMC）和丙烯酰胺接枝共聚物为有机相,通过正硅酸乙酯（TEOS）引入SiO2无机相,采用溶胶-凝胶法制得了CMC-g-AM/SiO2杂化高吸水性材料。讨论了各影响因素对材料性能的影响,并通过傅立叶红外（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）对其结构进行表征。结果表明,本实验条件下可成功合成CMC-g-AM/SiO2杂化高吸水性材料,其最优工艺为：AM与CMC配比为5：1,引发剂用量为1.0%,交联剂用量为0.06%,TEOS用量为10%,反应温度为60℃,得到的材料的最佳吸水倍率为1210g/g,最佳吸盐水倍率为105g/g,该反应单体转化率为82%。     

疏水型PA6/SiO2有机无机杂化材料的制备及性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)和己内酰胺(CPL)为原料,采用原位阴离子开环聚合法,制备了疏水型PA6/SiO2有机无机杂化材料。PA6/SiO2有机无机杂化材料表面外的Si-CH3基团赋予了材料优异的疏水性能。随着硅溶胶含量(SiO2%,质量分数)的提高,接触角θ增大,当SiO2%大于8.5时,接触角θ增大不明显,并最终稳定在130°左右。红外图谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)分析结果显示,硅溶胶的羟基和未完全水解的烷氧基能够与PA6的前驱体发生杂化反应。X射线衍射结果显示,采用本实验方法制备出的PA6和疏水型PA6/SiO2有机无机杂化材均为α晶型,而DSC结果表明,PA6/SiO2有机无机杂化材料的熔点略高于PA6。     

纳米SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化薄膜的制备及表征

用溶胶-凝胶法制得二氧化硅(SiO2)及三氧化二铝(Al2O3)溶胶,将其掺入到聚酰胺酸基体中,得到SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化薄膜,并对其结构性能进行了研究.结果表明,薄膜材料中SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合;材料热分解温度有所提高.     

PMMA／SiO2杂化纤维的制备及表征

以正硅酸乙酯(TEOS)和PMMA低聚体为原料,乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)为偶联剂,采用溶胶-凝胶法制备了PMMA/SiO2杂化溶胶,陈化后用提拉法制得PMMA/SiO2杂化纤维。研究了溶胶的杂化反应机理、成纤性能;使用IR、SEM、TGA及DSC分析了杂化纤维的结构与性能。结果表明,该杂化溶胶具有很好的拉丝性能,黏度为180 Pa.s~300 Pa.s时的成纤性能好,所制得的杂化纤维,其中PMMA与SiO2之间通过化学键连接,在纤维内部有机无机相间形成均一的连续相;其耐热性能优于纯PMMA。     

固体含量对PI/SiO2纳米杂化薄膜聚集态结构的影响

以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为有机单体,正硅酸乙酯(TEOS)为无机前驱体,制备了SiO2含量一定,PAA杂化胶液固体含量不同的PI/SiO2纳米杂化薄膜.利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、广角X射线衍射仪(WAXD)分析了PAA杂化胶液固体含量对PI/SiO2纳米杂化薄膜聚集态结构的影响.研究结果表明,当PAA杂化胶液固体含量为10%～20%时,团聚的SiO2粒子粒径尺寸随固体含量增加而增加,有机相与无机相界面变清晰,两相作用减弱.随固体含量增加,PI分子链有序度降低,但固体含量对PI分子链有序度的影响很小.     

聚酰亚胺/纳米SiO2杂化膜的制备和表征

以均苯四酸二酐、4,4＇-二氨基二苯基甲烷和正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺／纳米SiO2杂化膜,利用FT—IR、XPS、AFM对杂化膜的制备过程及杂化膜的结构进行了表征．证实聚酰胺酸加热亚胺化较为完全,杂化膜中有SiO2粒子生成,并以纳米尺度均匀地分布于聚酰亚胺中．采用综合热分析仪对杂化膜的热性能进行了分析,结果表明杂化膜的热性能优于聚酰亚胺膜,其热分解温度比聚酰亚胺膜提高了17．8℃．     

HEC／SiO2有机—无机杂化材料的制备与性能

以羟乙基纤维素（HEC）和四甲氧基硅烷（TMOS）为原料，利用溶胶-凝胶技术，通过TMOS在HEC水溶液中的水解-缩聚反应制得了HEC/SiO2凝胶材料。探讨了反应体系pH值、H2O与TMOS的体积比率和HEC用量等因素对HEC/TMOS水解-缩聚体系凝胶时间和光学性能的影响。借助差示扫描量热法考察了HEC/SiO2杂化材料的热性能。并利用扫描电镜观察了HEC凝胶与SiO2凝胶复合前后的微观结构特征。结果表明，随着HEC用量和TMOS浓度的增大，水解-缩聚体系凝胶时间缩短，可见光透过率降低；随pH值的增大，可见光透过率降低，凝胶时间变化较为复杂；HEC/SiO2杂化材料是以HEC凝胶为柔性连续用，SiO2凝胶为刚性分散相的两相体系，该体系热性能较好，玻璃化转变温度为235℃。     

P(AM-CO-AMPS)/SiO2高吸水性杂化材料的合成研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)共聚物为有机相,通过正硅酸乙酯(TEOS)引入SiO2无机相,采用溶胶一凝胶法制得P(AM-co-AMPS)/SiO2高吸水性杂化材料.讨论了各影响因素对材料性能的影响,结果表明,本实验条件下最优工艺为:交联剂用量0.03%,引发剂用量0.4%,AM与AMPS物质的量配比为1:1,TEOS用量为5%.在该条件下制得的材料单体转化率超过85%,吸纯水倍率、吸盐水倍率分别可达到1769g/g和103g/g.通过环境扫描电子显微镜(ESEM)对吸水凝胶的表面表征,结果表明P(AM-co-AMPS)/SiO2具有网络结构.     

自组装的壳聚糖/SiO2杂化膜

以硅溶胶为晶种,使硅酸钠在壳聚糖膜中自组装形成SiO2微粒和晶须,并得到壳聚糖/SiO2杂化膜(以下简称杂化膜).用电子扫描电镜观察了SiO2微粒和晶须的形貌,研究杂化膜在水中的溶胀率,杂化膜的拉伸强度、伸长率和弹性模量等力学性能,杂化膜的热稳定性能.结果表明:杂化膜内SiO2为长3.0～6.0 μm,宽150m的晶须,以及直径为3.0μm的微粒;当膜内SiO2质量分数为7.5%时,杂化膜的力学性能达到最佳,其拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别为38.39MPa、2383.02MPa、19.82%;随着杂化膜内SiO2质量分数从2.5%增加到12.5%,其溶胀率从112.0%下降到83.7%;杂化膜在200～800 nm波长范围的吸光度也逐渐降低;杂化膜的分解温度为314℃,高于单纯壳聚糖膜的分解温度290℃,表明SiO2晶须与壳聚糖杂化可提高壳聚糖膜的热稳定性.     

共溶剂对溶胶-凝胶法制备PVA/SiO2杂化材料的影响

通过溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制得了透明PVA/SiO2杂化材料,重点研究了共溶剂的选择对杂化材料相分离的影响。采用扫描电子显微镜和能谱对使用不同共溶剂制备PVA/SiO2杂化材料体系中产生的沉淀物进行了分析研究。结果表明,在溶胶-凝胶法制备PVA/SiO2杂化材料的PVA-TEOS体系中,在以乙醇、四氢呋喃和乙醛为有机共溶剂的情况下,如果pH值控制不当,溶胶过程中会有絮状沉淀物出现。不使用有机共溶剂可合成具有良好透明性、体积收缩小、没有相分离的PVA/SiO2杂化材料。     

溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺/SiO2杂化薄膜及性能研究

以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,4,4′-(六氟异丙烯)二酸酐(6FDA)为二酐单体,4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,采用无水溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺(PI)/二氧化硅(SiO_2)杂化薄膜(PI-SiO_2)。将3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APS)通过化学键合连接到PI分子链上,使SiO_2颗粒在PI基体中均匀分散。研究了PI-SiO_2杂化薄膜的光学性能和热学性能。随着SiO_2含量的增加,PI-SiO_2杂化薄膜的黄色指数明显降低。在SiO_2添加量为40%(wt,质量分数)条件下,制得的PI-SiO_2的玻璃化转变温度最高为314.7℃,热膨胀系数(CTE)为27.65×10-6/℃,具有较好的热性能。