聚苯乙烯/纳米SiO₂复合颗粒制备与表征

田言^1,2，王东波^1,2,3，韩俐伟²，冯玉杰¹

1. 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室2. 黑龙江省化工研究院3. 广西大学环境学院

摘 要：为改善二氧化硅（SiO2）纳米粒子与聚合物基体间的亲和性,使SiO2表面功能化,将硅烷偶联剂KH-570引入C=C基团,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯（St）单体,实现了纳米二氧化硅表面的聚苯乙烯（PS）高分子包覆改性,制备了具有核/壳结构的SiO2-PS复合纳米粒子,产物的单体转化率和接枝效率在80%以上.研究了二氧化硅含量和偶联剂用量对聚合反应的单体转化率和接枝效率的影响,探讨了偶联剂的作用机理,利用FT-IR、TEM、TG对SiO2-PS复合粒子的表面结构进行了表征.结果表明,复合粒子具有明显的核壳结构,壳层厚度在20nm左右,乳液聚合过程可有效使二氧化硅的团聚体剥离呈纳米级颗粒.

关键词：二氧化硅纳米粒子;偶联剂;乳液聚合;苯乙烯;