PMOs/PMMA纳米复合材料的制备及性能研究
2013-04-13汪雷焦剑吕盼盼刘蓬蔡宇
汪雷,焦剑,吕盼盼,刘蓬,蔡宇
(西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安 710129)
PMOs/PMMA纳米复合材料的制备及性能研究
汪雷,焦剑,吕盼盼,刘蓬,蔡宇
(西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安 710129)
采用低温水热合成法合成周期性介孔有机硅(PMOs)材料,并制备了具有网络结构的PMOs/PMMA纳米复合材料。通过FT-IR、XRD、TEM和SEM等方法对其结构和性能进行了表征。结果表明:通过改变1,2-双-三乙氧基硅基乙烷(BTESE)的物质的量比例,可获得宏观形貌从立方(Fm3m)结构变化到纳米空心小球的一系列PMOs材料。在PMOs/PMMA纳米复合材料中,PMOs仍保持其原有的介观结构。在PMOs含量较低时对PMMA拉伸强度和模量、弯曲强度和模量增强作用较为明显,但增韧效果较差。
周期性介孔有机硅;甲基丙烯酸甲酯;有机桥联硅氧烷;力学性能
引言
20世纪90年代Inagaki小组[1],Ozin小组[2]及Stein小组[3]相继独立发现有机基团存在于孔壁中的周期性介孔有机硅(PMOs),其研制和应用引起了人们的广泛关注。迄今为止,研究者们成功合成了一系列具有不同骨架结构和性能的PMOs材料[4~10],但仅有少量的工作对不同介观结构的相变进行了报道[11~13]。目前对PMOs的研究主要是在PMOs的合成上,PMOs的应用尤其是在聚合物中的应用较少。PMOs与普通的SiO2相比具有较大的孔径、较低的介电常数、高含量的有机组分和较低的极性,因此它的疏水性也更强,理论上更有利于与有机聚合物的复合,但迄今为止其改善聚合物力学性能的应用上还鲜有报道。
本文采用低温水热合成法,以1,2-双-三乙氧基硅基乙烷(BTESE)和正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,三嵌段共聚物F127为模板剂,通过添加扩孔剂,实现了大孔径PMOs从立方(Fm3m)结构到有机硅空心小球的硅源诱导相转变。……
