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.pdfVIP

维普资讯 学兔兔 第37卷 第5期 化 工 技 术 与 开 发 VoI．37 No．5 2008年5月 Technology Development of Chemical Industry 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136．8 nnl 的多孔微球与无孔和平均孔径为42 nnl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60 nln Ti02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：TQ 050．4 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 104--9．26×10 g·mol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，30～50 nm)。 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