雙原位無皂合成聚丙烯酸酯-納米TiO2復(fù)合乳液的研究

雙原位無皂合成聚丙烯酸酯-納米TiO2復(fù)合乳液的研究

摘要：

本研究旨在通過雙原位無皂合成方法，制備聚丙烯酸酯/納米二氧化鈦（TiO2）復(fù)合乳液，并研究其性能。首先使用乙酰丙酮鈦和苯乙烯為原料，反應(yīng)生成含有Ti-OH官能團的聚合物前體，并成功地與聚丙烯酸酯進行共聚反應(yīng)，形成聚丙烯酸酯/納米TiO2復(fù)合物。采用傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）等表征手段對樣品進行了表征。結(jié)果表明，制備的復(fù)合乳液中納米TiO2均勻分散，并與聚丙烯酸酯形成穩(wěn)定的復(fù)合體系。接下來，通過測試復(fù)合乳液的粘度、流變性能和抗菌性能等性能指標，評估了復(fù)合乳液的應(yīng)用潛力。

關(guān)鍵詞：雙原位無皂合成；聚丙烯酸酯；納米TiO2；復(fù)合乳液

1引言

聚丙烯酸酯是一種常見的合成樹脂，具有良好的耐熱性和機械性能，在涂料、膠粘劑和塑料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。然而，聚丙烯酸酯材料在耐候性和抗菌性方面存在一定的缺陷，難以滿足一些特殊應(yīng)用的需求。納米TiO2作為一種功能性納米材料，具有極高的抗菌性能和抗紫外線性能，被廣泛應(yīng)用于涂料、紡織品和醫(yī)療用品等領(lǐng)域。因此，將聚丙烯酸酯和納米TiO2復(fù)合起來，可以綜合兩者的優(yōu)勢，獲得具有良好性能的復(fù)合材料。

2實驗方法

2.1材料

聚丙烯酸酯、乙酰丙酮鈦、苯乙烯和二氧化鈦納米顆粒（TiO2）是本研究中使用的主要原料。

2.2樣品制備

首先將乙酰丙酮鈦和苯乙烯在適當比例下混合，經(jīng)過一定的反應(yīng)時間后，生成含有Ti-OH官能團的聚合物前體。然后，將聚丙烯酸酯和聚合物前體混合，并加入適量的表面活性劑，形成初始的乳液體系。最后，加入納米TiO2顆粒，并通過超聲處理和適當?shù)臏囟瓤刂?，使納米顆粒均勻分散在乳液中，形成聚丙烯酸酯/納米TiO2復(fù)合乳液。

2.3性能測試

使用傅里葉變換紅外光譜（FTIR）對復(fù)合乳液的結(jié)構(gòu)進行分析；使用掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）對納米顆粒的形貌和尺寸進行觀察。同時，利用流變儀測試乳液的粘度和流變性能，并通過抗菌試驗評估復(fù)合乳液的抗菌性能。

3結(jié)果與討論

經(jīng)過合成和表征，得到了一種納米TiO2均勻分散在聚丙烯酸酯乳液中的復(fù)合體系。FTIR結(jié)果表明，聚丙烯酸酯與納米TiO2之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，并形成了穩(wěn)定的共聚物。SEM和TEM觀察結(jié)果顯示，納米顆粒尺寸均勻一致，并且與聚丙烯酸酯相連的界面較好。

在性能測試方面，復(fù)合乳液具有良好的流變性能和穩(wěn)定性。粘度測試結(jié)果表明，隨著納米TiO2的含量增加，乳液的粘度有所增加，但仍然保持在可接受的范圍內(nèi)?？咕阅軠y試結(jié)果表明，復(fù)合乳液具有較強的抗菌活性，能夠有效地抑制常見細菌的生長。

4結(jié)論

本研究成功地利用雙原位無皂合成方法制備了聚丙烯酸酯/納米TiO2復(fù)合乳液。通過表征和性能測試，證明了復(fù)合乳液中納米TiO2的均勻分散和穩(wěn)定性，并且具有良好的流變性能和抗菌性能。這種聚丙烯酸酯/納米TiO2復(fù)合乳液可能在涂料、紡織品和醫(yī)療用品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。

參考資料：

（略本研究成功合成了一種聚丙烯酸酯/納米TiO2復(fù)合乳液，并通過FTIR、SEM和TEM進行了表征和觀察。結(jié)果表明，納米顆粒均勻分散在乳液中，并與聚丙烯酸酯形成了穩(wěn)定的共聚物。乳液具有良好的流變性能和穩(wěn)定性，并且隨著納米TiO2含量的增加，乳液的粘度增加，但仍處于可接受范圍?？咕阅軠y試結(jié)