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纳米徽粒改性聚甲基丙媂酸甲的研究进展
《上海塑料》2014年第2期(总第166期)
?专论与综述
纳米微粒改性聚甲基丙烯酸甲酯的研究进展
孔文晓12,刘渝',张凯3,刘玉飞123
(1.贵州凯科特材料有限公司,贵州贵阳550014;2.贵州大学材料与冶金学院
贵州贵阳550025;3.国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心,贵州贵阳550014)
摘要综述了近年来纳米金属氧化物、非金属氧化物、有机化合物等納米微粒政性聚甲基丙烯
酸甲酯(PMMA)的研究。纳米微粒的添加可以提高其抗紫外线、阻燃、抗静电等性能。展望
了納米微粒改性聚甲基两烯酸甲酯复合材料的发展前景。
关键词聚甲基丙酸甲酯;納米徽粒;改性;研究进展
中图分类号:TQ320.6文献标志码:A文章编号:1009-5993(2014)02-0001-06
Research Progress of PMMA Modified by Nanoparticles
KONG Wen-xia01,, LIU Yu, ZHANG Kai, LIU Yu-fei1,2. s
1. Guizhou Kumkuat Materials Co., Ltd, Guiyang 550014, China; 2. School
of Materials and Metallurgy, Guizhou University, Guiyang 550025, China
3. National Engineering Research Center for Compounding and Modification
of Polymeric Materials, Guiyang 550014, China
Abstract: The research progress of PMMA modified by nanoparticles which contain metal oxide
non-metal oxide and organic particles in recent years are reviewed. Adding the nanoparticles can
improve Uv-resisting, flame resisting and electrical resisting of PMMA. The development
trend of PMMA modified by nanoparticles is also forecasted.
Key words: poly (methyl methacrylate), nanoparticle; modify; research progress
对这些缺点进行了多方面的改性研究。由于纳米
0前言
微粒具有小尺寸效应、表面效应、体积效应、宏观量
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有机玻璃,子隧道效应,还具有许多优异特性,如高阻隔性、高
是一种透明的高分子材料。它具有良好的力学性导电性、优良的光学性能等,所以用纳米微粒填充
能、耐侯性、电绝缘性能和光学性能,还具有透光率在聚合物中不仅能提高材料的性能,还能斌予聚合
高、密度小、初性好等优点,被广泛应用于航空、建物新的功能。用纳米微粒对PMMA改性,可提高
筑、农业、光学仪器等行业。然而,PMMA的耐PMMA的某些性能,拓宽它的使用范围。
热性、耐性、韧性、阻燃性等均较差2。人们针
1PMMA/纳米金属氧化物复合材料
1.1PMMA/TiO2纳米复合材料
收稿日期:2014-05-02
作者简介:孔文晓(1992-),女,本科在读,主要从事高性能复合
纳米TO2具有比表面积大、紫外线吸收能力
材料的研究。
强、表面活性大及独特的光催化作用。纳米TiO2
纳米後粒改性聚甲基丙烯酸甲酯的研究进展
《上海塑料》2014年第2期(总第166期)
经表面改性后制备PMMA/TiO2纳米复合材料,产品的补强增韧或高分子材料的耐磨性能上。
可增强PMMA抗紫外线性能和热稳定性能。 Laachachi A等比较了纳米勃朗石( ALOOH)和
Dラ unuzovic E等1应用一步原位聚合法制备了纳米Al2O2对PMMA的改性作用。TGA分析结
PMMA/TiO2纳米复合材料,并研究了其热稳定果表明:这两种微粒的填充明显提高了PMMA的
性。结果表明:PMMA/TiO2纳米复合材料在氮气热稳定性。形量热仪的测试结果表明:PMMA/
和空气中的热稳定性较纯PMMA的有所提高。
A1OOH和PMMA/Al2O3纳米复合材料的释热率
王欣龙等?应用溶胶-凝胶法制备了TiO2溶峰值较纯PMMA的降低,且随着纳米微粒的质量
胶,并与PMMA杂化制备了PMMA/TiO2纳米复分数增加,降低得更明显。当其质量分数高于
合材料。然后将不同质量分数的TiO2溶胶与几种15%时,复合材料的阻燃性明显提高。张彩宁
不同摩尔质量的PMMA分别进行复合。通过对等一采用原位聚合法制备PMMA/A1O纳米复
比不同样品发现:纳米TiO2微粒在材料中具有明合材料,并对产物进行表征。结果表明:随着纳米
显的对紫外线吸收作用,可以提高PMMA的抗紫Al2O的质量分数增加,复合材料的抗紫外线性
外线性能。复合材料的热稳定性较纯PMMA的能、热稳定性、耐溶剂性增强,相対分子质量增大。
有所提高,且随着TiO2溶胶的质量分数增加,提高1.4PMMA/Fe3O4纳米复合材料
的幅度会达到一定的限度。当TO2溶胶的质量分
Fe3O是一种常见的磁性材料。当它的粒子尺
数为1%、PMMA的摩尔质量较低(37.3kg/mol)寸降到纳米量级时,由于纳米微粒的小尺寸效应
时,TiO2微粒在聚合物中的分散性较好,粒径较均表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等的
一,复合材料保持了PMMA较高的透明度
影响,使得Fe3O具有不同于常规材料的特殊的磁
1.2PMMA/ZnO纳米复合材料
性能。这也使得其在工业、生物医药等领域有着特
纳米Z乙nO具有优异的紫外线屏蔽性能。将其殊的应用。张彩宁等采用原位聚合法制备PM
用于改性聚合物,可增强聚合物的抗紫外线性能。MA/Fe3O)纳米复合材料,并研究了Fe3(O)的质量
Tang E等通过乳液聚合合成PMMA/ZnO纳分数对复合材料的玻璃化转化温度(T)、溶解性及
米复合材料。纳米ZnO经过r甲基丙烯跣氧基丙复合材料中PMMA的相对分子质量的影响。结
基三甲氧基硅烷( MPTMS)处理后,在PMMA中果表明:复合材料的T。较纯PMMA的有所提高,
均匀分散,没有出现闭聚现象,提高了PMMA抗且随着Fe3O,的质量分数增加而升高;复合材料的
紫外线性能。洪晓东等应用旋转涂膜法制备了溶解性随着FeO.的质量分数增加逐渐变差,最后
PMMA/纳米2ZnO薄膜,并研究了薄膜的紫外线屏出现部分溶胀;随着Fe3O,的质量分数增加,复合
版性能。结果表明:改性的纳米ZnO对薄膜的紫材料中PMMA的相对分子质量逐渐降低。
外线屏蔽性能明显优于普通ZnO的。当纳米ZnO1.5PMMA/ATO纳米复合材料
的质量分数为10%时,薄膜的紫外线屏蔵性能最
掺锑纳米SnO2(ATO)表现出良好的导电性、
好。陈巧平等利用四针状氧化锌品须的特殊三:耐高温性、耐候性、化学稳定性和力学稳定性,其中
维空间结构,将n型半导体T-ZnO。掺杂于锐钛矿应用广泛的是它的高导电性8。导电PMMA
型的TiO2中,并负载于PMMA上