研讨复合材料自由基本体聚合制备磁性聚合物纳米复合材料

论文导读：同分散”技术制备的三元纳米复合材料中纳米材料的分散效果更好,进而证实了两种无机纳米材料在聚合物基体中的“协同分散”效果。关键词：四氧化三铁论文磁性纳米复合材料论文本体聚合论文三元纳米复合材料论文协同分散论文粉煤灰论文凹凸棒土论文碳纳米管论文石墨烯论文本论文由{#GetFullD
摘要：聚合物磁性纳米复合材料由于结合了聚合物和无机磁性纳米材料的优点,近年来受到各国学者的高度重视,已成为材料领域的探讨热点之一。关于聚合物磁性纳米复合材料的制备策略,尤其是纳米粒子的表面处理技术以及分散相与聚合物基体的界面作用方面的探讨是聚合物磁性纳米复合材料领域的主要探讨方向。由于本体聚合产物纯度高、产品性能好；生产设备利用率高,操作简单,不需要复杂的分离、提纯操作等优点而最适合工业化大规模生产。由此,本论文对本体自由基聚合技术制备聚苯乙烯磁性纳米复合材料进行了深入探讨,在此基础上建立“协同分散”技术用于本体自由基聚合技术制备三元磁性聚合物基纳米复合材料,并对所制备磁性聚苯乙烯纳米复合材料的性能进行了考察：1.首先采取原位溶液自由基聚合制备得到了Fe304/聚苯乙烯磁性纳米复合材料,考察了在不同投料比情况下聚苯乙烯在磁性Fe304纳米颗粒表面的接枝情况；再以此优化的投料比进行原位本体自由基聚合聚合制备Fe304/聚苯乙烯超顺磁性纳米复合材料(PS/Fe3O4),对Fe304纳米颗粒在聚苯乙烯基体中的分散情况以及PS/Fe3O4磁性复合材料的磁学、热学性能进行了浅析。2.以热电工业主要废弃物粉煤灰为原料,通过对其表面酸化处理,在硅烷偶联剂KH570有着的条件下,通过“一锅法”自由基本体聚合制备得到具有交联结构粉煤灰/聚苯乙烯复合材料(FA/PS)。通过复合材料热性能和溶胀行为的考察,探讨了无机填料和硅烷偶联剂的作用。通过凝胶渗透色谱GPC、DSC和V对聚合物分子量、材料的玻璃化转变温度和磁学性能的探讨探讨了材料组分之间的作用机制。3.建立“协同分散”技术用于本体自由基聚合技术制备三元磁性聚合物基纳米复合材料：将磁性纳米颗粒负载在其它无机纳米材料上,得到磁性无机纳米复合材料,可有效防止磁性纳米颗粒在有机相中的磁性团聚；通过油酸在磁性纳米颗粒表面的修饰改性,使得此磁性无机纳米复合材料在有机介质中(单体)具有良好的分散性能；在“一锅法”自由基本体聚合中,单体可与磁性无机纳米复合材料表面的油酸分子共聚而实现聚合物在此磁性无机纳米复合材料表面的接枝,进而获得具有良好界面性能的三元磁性聚合物基纳米复合材料。分别以纳米棒状的凹凸棒土、纳米管状的碳纳米管以及纳米片状的石墨烯作为磁性纳米颗粒的无机载体,制备了三种三元磁性聚合物基纳米复合材料,发现再以碳纳米管和石墨烯作为载体时,由于聚苯乙烯链自由基向纳米碳材料上的加成而进一步提升了聚合物在磁性无机纳米复合材料表面的接枝效果,可望获得更好的界面性能。分别将磁性纳米颗粒与无机载体单独加入聚合系统制备了三元纳米复合材料对照样品,与采取“协同分散”技术制备的三元纳米复合材料的力学性能进行了了比较,发现采取“协同分散”技术制备的三元纳米复合材料具有更好的力学性能,断面扫描浅析发现在采取“协同分散”技术制备的三元纳米复合材料中纳米材料的分散效果更好,进而证实了两种无机纳米材料在聚合物基体中的“协同分散”效果。关键词：四氧化三铁论文磁性纳米复合材料论文本体聚合论文三元纳米复合材料论文协同分散论文粉煤灰论文凹凸棒土论文碳纳米管论文石墨烯论文
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Abstract6-8
目录8-12
第一章 绪论12-37

1.1 纳米材料的概况12

1.2 纳米材料的四大效应12-14

1.2.1 小尺寸效应12

1.2.2 表面效应12-13

1.2.3 宏观量子隧道效应13

1.2.4 量子尺寸效应13-14

1.3 纳米材料的物理化学性质14-15

1.3.1 物理特性14

1.3.2 化学特性14-15

1.4 聚合物纳米复合材料15-16

1.5 磁性纳米材料16-18

1.6 聚合物磁性纳米复合材料18-23

1.6.1 聚合物磁性纳米复合材料制备策略18-21

1.6.2 聚合物磁性纳米复合材料的运用21-22

1.6.3 三元磁性聚合物纳米复合材料制备及运用22-23

1.7 本论文的题目来源、选题思路及革新点23-25

参考文献25-37
第二章 油酸修饰四氧化三铁/聚苯乙烯磁性纳米复合材料的制备及性质探讨37-55

2.1 溶液自由基聚合策略制备Fe_3O_4/PS纳米复合材料37-45

2.

1.1 引言37-38

2.

1.2 实验部分38-41

2.

1.3 结果与讨论41-44

2.

1.4 小结44-45

2.2 本体自由基聚合策略制备Fe_3O_4/PS纳米复合材料45-52

2.1 引言45-46

2.2 实验部分46-48

2.3 结果与讨论48-51

2.4 小结51-52

参考文献52-55
第三章论文导读：
粉煤灰/聚苯乙烯磁性复合材料的制备及性质探讨55-70

3.1 引言55-57

3.2 实验部分57-61

3.

2.1 实验原料57-58

3.

2.2 实验仪器58

3.

2.3 实验步骤58-59

3.

2.4 抽提59

3.

2.5 表征和性能测试59-61

3.3 结果与讨论61-67

3.1 聚合物溶胀性探讨61-63

3.2 红外光谱浅析63

3.3 热失重浅析63-64

3.4 DSC64-65

3.5 样品的相对分子质量65-66

3.6 磁学性能浅析66-67

3.4 本章小结67-68

参考文献68-70
第四章 四氧化三铁@凹凸棒土/聚苯乙烯磁性纳米复合材料的制备和性质探讨70-84

4.1 引言70-72

4.2 实验部分72-76

4.

2.1 实验试剂和原料72-73

4.

2.2 实验仪器73

4.

2.3 实验步骤73-74

4.

2.4 浅析与表征74-76

4.3 结果与讨论76-81
4.

3.1 形貌与分散性浅析76-77

4.

3.2 样品的磁学性能浅析77-78

4.

3.3 红外光谱78

4.

3.4 热失重曲线浅析78-79

4.

3.5 相对分子质量79

4.

3.6 样品的机械性能79-80

4.

3.7 样品的内部结构80-81

4.4 本章小结81-82
参考文献82-84
第五章 四氧化三铁@碳纳米管/聚苯乙烯磁性纳米复合材料的制备和性质探讨84-102

5.1 引言84-86

5.2 实验部分86-91

5.

2.1 实验试剂和原料86-87

5.

2.2 实验仪器87-88

5.

2.3 实验步骤88-89

5.

2.4 浅析与表征89-91

5.3 结果与讨论91-99
5.

3.1 形貌与分散性浅析91-93

5.

3.2 X射线衍射浅析93-94

5.

3.3 样品的磁性浅析94-95

5.

3.4 样品室温电导率浅析95

5.

3.5 红外光谱浅析95

5.

3.6 热失重曲线浅析95-96

5.

3.7 样品的相对分子质量96

5.

3.8 样品的电学和机械性能96-97

5.

3.9 样品的断面扫描97-98

5.

3.10 拉曼光谱98-99

5.4 本章结论99-100
参考文献100-102
第六章 四氧化三铁@氧化石墨烯/聚苯乙烯磁性纳米复合材料的制备和性质探讨102-118

6.1 引言102-104

6.2 实验部分104-108

6.

2.1 实验试剂和原料104-105

6.

2.2 实验仪器105

6.

2.3 实验步骤105-107

6.

2.4 浅析与表征107-108

6.3 结果与讨论108-114
6.

3.1 形貌与分散性浅析108-109

6.

3.2 X射线衍射浅析109

6.

3.3 样品的磁性浅析109-110

6.

3.4 样品的红外浅析110-111

6.

3.5 样品的热失重曲线浅析111

6.

3.6 样品的相对分子质量浅析111

6.

3.7 样品的机械性能浅析111-112

6.

3.8 样品的内部结构扫描112-114

6.

3.9 样品的拉曼浅析114

6.4 本章结论114-116
参考文献116-118
第七章 全文结论118-119
探讨生期间的主要科研成果119-120
致谢120