原位聚合法制备高分子材料
原位聚合法制备高导电石墨烯_碳纳米管_聚酰亚胺柔性复合膜_马璀
第３５卷第３期宁夏大学学报（自然科学版）２０１４年９月 Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．３Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｉｎｇｘｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）Ｓｅｐ．２０１４ 文章编号：０２５３－２３２８（２０１４）０３－０２３５－０６原位聚合法制备高导电石墨烯－碳纳米管／聚酰亚胺柔性复合膜马 璀，郑志祥＊，柳娟娟，李 玲，闫乾顺，冯宁川（宁夏医科大学基础医学院医用化学系，宁夏银川 ７５０００４）摘 要：用简单绿色的方法制备三明治结构的石墨烯－碳纳米管纳米复合物（Ｇｒ－ＣＮＴｓ），并以该复合物作为填料，通过原位聚合法制备石墨烯－碳纳米管／聚酰亚胺（Ｇｒ－ＣＮＴｓ／Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ（ＰＩ））复合膜．与ＣＮＴｓ／ＰＩ相比，在聚酰亚胺中掺杂少量的Ｇｒ－ＣＮＴｓ（ｗ≤１０％）可明显提高ＰＩ的导电能力．而且这种复合材料的导电能力可以通过控制ＰＩ基底中填料的含量加以调控．该新型复合材料有望大范围应用于电子、太阳能电池以及生物传感器等领域．关键词：石墨烯；碳纳米管；石墨烯－碳纳米管；聚酰亚胺；原位聚合反应分类号：（中图）Ｏ６４ 文献标志码：Ａ收稿日期：２０１４－０６－０１基金项目：国家自然科学基金资助项目（２１３６５０１７）；宁夏自然科学基金资助项目（ＮＺ１３０７７）；高等学校特殊人才启动基金资助项目（ＸＴ２０１３０）作者简介：马璀（１９６４—），女，副教授，主要从事表面化学研究．＊通信联系人：郑志祥（１９７２—），男，副教授，博士，硕士研究生导师，主要从事电化学及表面化学研究，（电子信箱）ｄｑｚｈｅｎｇｈａｏ＠１６３．ｃｏｍ． 柔性聚酰亚胺膜已经广泛应用于软电子学和微电子学领域．由于聚酰亚胺膜（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ，ＰＩ）的众多突出性质［１］，它已成为可用于新一代电子元件的基底材料．近年来，关注聚酰亚胺有机／无机复合材料的研究越来越多．研究发现，聚酰亚胺的电子学、机械性能以及热性质都会通过掺杂少量的纳米填料而发生明显的改变［２—３］．Ａｊａｙａｎ研究小组首次报道了利用碳纳米管（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，ＣＮＴｓ）作为填料制备聚合物复合膜［４］．碳纳米管的聚合物复合材料之所以能改善聚合物的机械性能、热性能及电子性能［５］，其主要原因是碳纳米管具有较高的柔韧性［６］、较低的质量密度［７］和较大的纵横比．从原理上讲，利用高导电的ＣＮＴｓ作为填料就可以得到具有导电性的碳纳米管－聚合复合材料，如碳纳米管－聚酰亚胺（ＣＮＴｓ－ＰＩ）．然而利用碳纳米管作为填料制备复合材料的瓶颈主要是，制备过程中碳纳米管很容易由于范德华力缠绕在一起［８］，及它在各种溶剂中的溶解能力很低．因此，制备该材料就是将缠绕在一起的纳米管剥离或者使聚合物基底中掺杂缠绕少一些的碳纳米管，以及提高碳纳米管在各种溶剂中的溶解能力等．所以研究的关键在于能够把纳米管很好地分散在聚合物基底中以形成高质量的填料，以及有效地在聚合物基底和碳纳米管之间调控和改变碳纳米管的性质．因此，该材料的制备方法主要集中在如何提高碳纳米管在聚合物基底中的分散性．另一方面，二维结构的石墨烯（ｇｒａｐｈｅｎｅ，Ｇｒ）作为碳的一种同分异构体，是新一代功能材料［９］，已经被广泛研究，主要是由于其二维结构所具有的独特电子学［１０］、热学［１１］以及机械性能［１２］．具有独特性能的Ｇｒ分散在各种不同的聚合物材料中可得到一类新型的聚合物复合材料［１３］．然而纯的Ｇｒ是一种疏水性材料，而且无法估测其在很多种溶剂中的溶解能力［１４］，这也限制了Ｇｒ的广泛应用．一些关于石墨烯－聚合物制备的文献［１５—１６］显示，功能化石墨烯可以作为一种填料来提高复合材料的机械性能和电学性质，但关键技术是石墨烯在聚合物基底中能很好的分散且具有良好的片层结构［１７—１８］．然而，所有这些石墨烯－聚合物复合材料的制备都是通过机械混合的方法将已经制备好的石墨烯掺杂到聚合物中，而这样的操作不能有效地将石墨烯分散到聚合宁夏大学学报（自然科学版）第３５卷物基底中．笔者在前期工作的基础上［１９—２１］，用简单绿色的方法原位制备三明治结构的石墨烯－碳纳米管（ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，Ｇｒ－ＣＮＴｓ）纳米复合材料，并以该材料作为填料制备聚酰亚胺复合膜（Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ）．该实验中，Ｇｒ－ＣＮＴｓ纳米复合物很容易通过石墨烯和碳纳米管的水相混合得到．在此过程中，碳纳米管可以通过静电作用镶嵌在石墨烯表面．然后以石墨烯－碳纳米管纳米复合材料为填料，通过原位聚合的方法制备了Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜．与ＣＮＴｓ／ＰＩ［２２］相比，在聚酰亚胺中掺杂较低质量的Ｇｒ－ＣＮＴｓ（ｗ≤１０％）能明显地提高复合材料的导电能力．同时这种复合膜具有良好的成膜性，且可通过简单的方法将复合膜－基底浸泡在热水中很好地将膜和基底分开．这种新型的混合材料有望广泛应用于电子、太阳能电池以及电化学生物传感器等领域．１ 实验１．１ 试剂及仪器石墨、高锰酸钾、Ｎ－甲基吡咯烷酮（ＮＭＰ）（上海化学试剂公司）．４，４’－二氨基二苯醚（ＯＤＡ）、４，４’－联苯醚二酐（ＯＤＰＡ）（西格玛试剂公司）．ＯＤＡ和ＯＤＰＡ在使用前分别在真空环境下１００℃和１５０℃进行干燥处理．ＮＭＰ在使用前进行了重蒸处理以除去其中少量的水分．其他试剂均为分析纯，使用前未经任何处理．所有溶液均采用二次蒸馏水配制．用Ｊ４８００扫描电镜（日本电子株式会社）分析Ｇｒ－ＣＮＴｓ，Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜的表面形貌．用４２００－ＳＣＳ半导体表征系统（美国ｋｅｉｔｈｅｌｙ公司）测定Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ混合膜的导电能力．用ＮＥＸＵＳ ６７０（美国Ｎｉｃｏｌｅｔ公司）进行红外光谱分析．１．２ Ｇｒ－ＣＮＴｓ纳米复合物的制备根据文献方法进行碳纳米管的纯化及羧基化过程．氧化石墨烯（ｇｒａｐｈｅｎｅ ｏｘｉｄｅ，ＧＯ）是利用改进优化以后的Ｈｕｍｍｅｒｓ方法进行制备［２３—２４］．具有良好分散性的石墨烯水溶胶是利用Ｌｉ［１３］报道的方法进行制备．将制备好具有良好分散性的Ｇｒ水分散液用于和羧基化的碳纳米管自组装制备Ｇｒ－ＣＮＴｓ复合物［２５］．具体操作：５．０ｍｇ ＧＯ通过超声波分散于５．０"Ｌ二次蒸馏水中，然后向其中加入５．０"Ｌ的水合肼和３５．０"Ｌ的浓氨水，搅拌若干分钟，水浴（９５℃）１．５ｈ得到石墨烯水溶胶．该水溶胶体系用来制备Ｇｒ－ＣＮＴｓ复合材料．将羧基化处理后的碳纳米管和石墨烯分别按照质量比为１∶１，１∶２，２∶１加入锥形瓶中，然后将混合体系超声分散２ｈ，再将悬浊液以３ ０００转的转速离心处理１５ｍｉｎ以除去没有分散的碳纳米管，得到的体系是剩余的石墨烯以及形成的石墨烯－碳纳米管复合物的悬浊液．再将混合液以高转速（１５ ０００转）离心分离２０ｍｉｎ，得到相对纯净的石墨烯－碳纳米管复合物分散液，抽滤洗涤后置于真空干燥箱中６０℃过夜．１．３ Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜的制备将Ｇｒ－ＣＮＴｓ的ＮＭＰ溶液超声分散７２ｈ后转移到三颈圆底烧瓶中，通氮气除氧．然后将预先处理好的ＯＤＡ分批加入到上述溶液中，搅拌约３０ｍｉｎ．再分批加入适量干燥的ＯＤＰＡ，在氮气保护下搅拌过夜（图１）．ＯＤＰＡ－ＯＤＡ聚酰亚胺酸（ＰＡＡ）／Ｇｒ－ＣＮＴｓ相对于ＮＭＰ的质量分数为１０％，Ｇｒ－ＣＮＴｓ相对于ＰＡＡ的质量分数为１０％．然后将分散均匀的上述混合液滴涂到ＩＴＯ玻璃上，通过梯度加热控制温度，即分别在８０，１５０，２４０°Ｃ保持１ｈ，２８０℃保持０．５ｈ，形成Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜．２ 结果与讨论２．１ Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜的形貌及红外光谱Ｇｒ－ＣＮＴｓ纳米复合物可以在其水溶液中通过自组装方法制备．碳纳米管通过静电相互作用嵌入到石墨烯的表面，因此得到的Ｇｒ－ＣＮＴｓ纳米复合物可以提高碳纳米管在水溶液中的溶解度．同时，三维结构的碳纳米管可以有效地阻止石墨烯不可逆团聚现象的发生．碳纳米管通过静电相互作用嵌入到石墨烯表面，这样片层的石墨烯和线形的碳纳米管相互连接形成了电子转移的通路（如同一条完整的导线一样），从而提高了电子在该复合材料中的传递速率．另外，富电子三明治结构的Ｇｒ－ＣＮＴｓ纳米复合材料能有效地防止吸附在复合物表面的金属离子的流失．因此，有效分散在ＰＩ基底中的Ｇｒ－ＣＮＴｓ能强烈地与基底ＰＩ膜产生相互作用，从而加强和提高了Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合材料的电子、机械以及热性质．其形貌如图２所示．由图２可知，石墨烯的轻纱状褶皱及碳纳米管较均匀地负载于石墨烯表面及夹层之间．为了进一步研究填料在ＰＩ基底中的分散情况，及其在基底中与亚酰胺酸复合以后的微观结构特征，６３２第３期马 璀等：原位聚合法制备高导电石墨烯－碳纳米管／聚酰亚胺柔性复合膜利用液氮猝断的方法得到复合膜的断面，然后用ＳＥＭ观察其断面的微观结构（图３）．由图３可知，３种不同质量填料所形成的复合膜中可以观察到Ｇｒ－ＣＮＴｓ均匀地分散在聚酰亚胺酸中，没有看到明显的团聚现象．在低放大倍数下可以看到，复合膜的断面基本是平坦和光滑的（图３ｂ１，图３ｃ１）．图中的片层结构、白色亮点以及线状（箭头标记）能表明石墨烯和碳纳米管成功地掺杂在ＰＩ基底中．此外，从图中可以观察到，复合膜的致密度和层状堆叠程度随着填Ｇｒ－ＣＮＴｓ中石墨烯的含量的增加而逐渐增加．图１ 石墨烯－碳纳米管／聚酰亚胺复合物的合成过程图２ 石墨烯－碳纳米管纳米复合物ＴＥＭ照片 纯ＰＩ，Ｇｒ－ＣＮＴｓ和Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ的红外光谱见图４．Ｇｒ－ＣＮＴｓ的特征振动吸收峰包括强烈的 ＯＨ吸收峰（３ １００～３ ６００ｃｍ－１）， Ｃ ＯＨ的吸收峰（１ ４００ｃｍ－１）， Ｃ Ｏ的伸缩振动吸收峰（１ １００ｃｍ－１），芳环的 Ｃ Ｈ的吸收峰（８００ｃｍ－１）［２６］．位于１ ５７０～１ ６３０ｃｍ－１的峰归属于吸附的水分子，也可能归属于没有氧化的石墨域的振动［２７］．ａ为纯ＰＩ的红外吸收曲线，位于１ ７１６，１ ３７０，８２０ｃｍ－１的吸收峰归属于亚酰胺基团，位于１ ６０５，１ ４９６，１ ５００，１ ４７１ｃｍ－１的吸收峰相对应于芳环的 Ｃ Ｃ，位于１ １６４ｃｍ－１的峰归于酰胺基团的伸缩振动，位于１ ２３８ｃｍ－１和１ ７１７ｃｍ－１的峰对应于 Ｃ Ｏ， Ｃ Ｏ的伸缩振动．酰胺基团中 Ｃ Ｎ伸缩振动位于１ １７０ｃｍ－１，由于石墨烯在这个区域内的峰重叠，没有精确的峰分类和归属．当然，通过对比可以看出，在Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ的光谱曲线中能明显地看到Ｇｒ－ＣＮＴｓ和ＰＩ的特征吸收峰，可以说明Ｇｒ－ＣＮＴｓ复合物成功地分散在ＰＩ基底中．２．２ Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜的热稳定性热稳定性是以聚酰亚胺为基底的工程复合材料的主要性质之一．图５为纯的ＰＩ，Ｇｒ－ＣＮＴｓ（１∶２）／ＰＩ，Ｇｒ－ＣＮＴｓ（１∶１）／ＰＩ，Ｇｒ－ＣＮＴｓ（２∶１）／ＰＩ复合膜的热重分析中的ＴＧＡ曲线．表１为热重分析中质量损失的温度（Ｔｄ）．ＴＧＡ测量均在氮气气氛中以１０℃／ｍｉｎ的升温速率进行．由图５可知，质量损失为５％时的分解温度（Ｔｄ）随着掺杂剂（Ｇｒ－ＣＮＴｓ）中石墨烯含量的增加而逐渐降低．７３２宁夏大学学报（自然科学版）第３５卷ａ Ｇｒ－ＣＮＴｓ（１∶２）／ＰＩ ｂ Ｇｒ－ＣＮＴｓ（１∶１）／ＰＩ ｃ Ｇｒ－ＣＮＴｓ（２∶１）／ＰＩ注：（Ｇｒ＋ＣＮＴｓ）在ＰＩ中的质量分数ｗ＝１０％；复合物中的碳纳米管用红色箭头标记．图３ 不同放大倍数下的复合物断裂面的ＳＥＭ图注：掺杂剂（Ｇｒ－ＣＮＴｓ）在ＰＩ中的质量分数ｗ＝１０％．图４ 纯ＰＩ，Ｇｒ－ＣＮＴｓ和Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ的红外光谱图５ 复合膜的热重分析曲线 虽然Ｇｒ－ＣＮＴｓ复合物的分解对于复合膜的热稳定性具有一定的影响，但在制备的过程中已经在２５０℃下保持０．５ｈ以熟化复合膜．因此该因素应该不是主要影响复合膜Ｔｄ的主要因素．如表１所示，当质量损失为５％时的分解温度，随着掺杂剂中石墨烯含量的增加从４９２℃（纯ＰＩ）降低到２９０℃（Ｇｒ－ＣＮＴｓ（２∶１））．复合膜的Ｔｄ（５％）降低主要归因于Ｇｒ－ＣＮＴｓ纳米复合物中石墨烯和羧基化碳纳米管在加热过程中的脱羧反应，以及Ｇｒ－ＣＮＴｓ与ＰＩ界面之间的化学键的改变．对于质量损失为１０％时的Ｔｄ，在掺杂剂中石墨烯的含量为０％～５０％，随着石墨烯的含量增加而稍微有所降低，但当石墨烯含量大于５０％以后，Ｔｄ明显升高．当掺杂剂中石墨烯的含量高于５０％后，复合膜的热稳定性逐渐增加的主要原因是石墨烯独特的热性能．表１ 复合膜的热重分析物质Ｔｄ／℃５％１０％１５％２０％Ｇｒ－ＣＮＴｓ（１∶２）／ＰＩ ４９２．７３ ５３４．７５ ５５９．９２ ５７６．８９Ｇｒ－ＣＮＴｓ（１∶２）／ＰＩ ４２１．４３ ５２８．１７ ５５２．５１ ５７０．９６Ｇｒ－ＣＮＴｓ（１∶１）／ＰＩ ３８５．５９ ５２３．８３ ５５２．４０ ５７０．７９Ｇｒ－ＣＮＴｓ（２∶１）／ＰＩ ２９０．３３ ５４４．７８ ５６９．７８ ５８７．２３ 质量损失为１５％和２０％时的Ｔｄ也明显随着掺杂剂中石墨烯含量的增加而明显增大（表１）．虽然，富含羧基和含氧基团的石墨烯和碳纳米管在高温下很容易分解，以及可能作为ＰＩ老化的催化剂而破坏ＰＩ基底的热稳定性，但复合膜的热稳８３２第３期马 璀等：原位聚合法制备高导电石墨烯－碳纳米管／聚酰亚胺柔性复合膜定性与纯的ＰＩ相比，差别不是太大［１５］．因此，在ＰＡＡ基底中掺杂Ｇｒ－ＣＮＴｓ后通过原位热处理的方法制备Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜，能有效地提高和改善ＰＩ的导电能力、机械性能及热性能．其主要原因是富电子的Ｇｒ－ＣＮＴｓ复合材料的高分散度以及Ｇｒ－ＣＮＴｓ与ＰＩ之间的强烈界面相互作用．２．３ Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜的导电能力石墨烯和碳纳米管的复合物Ｇｒ－ＣＮＴｓ作为掺杂剂在ＰＩ基底中进行掺杂后，复合膜Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ的导电能力明显提高（图６），且导电能力随着填料（Ｇｒ－ＣＮＴｓ）中石墨烯含量的增加而增加．与ＣＮＴｓ／ＰＩ对比，Ｇｒ－ＣＮＴｓ（２∶１）／ＰＩ复合膜（Ｇ＝１．１０１×１０－５ Ｓ）的导电能力明显比ＣＮＴｓ／ＰＩ（Ｇ＝１．７２３×１０－１０ Ｓ）大很多．Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合材料的导电能力明显大于ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜，主要归因于Ｇｒ－ＣＮＴｓ作为填料在ＰＩ基底中能够有效地相互连接在一起，从而形成电子转移的通路，而纯的碳纳米管作为填料时，在ＰＩ基底中不能很好地相互连接形成电子转移的通路．纯的石墨烯作为填料时形成的复合膜的导电能力（Ｇ＝６．８９#１０－６ Ｓ）降低的主要原因，应该是石墨烯不能有效地分散在ＰＩ基底中而发生团聚，从而降低了Ｇｒ／ＰＩ复合膜的导电能力．图６ 不同质量掺杂剂时复合物的电导变化３ 结论报道Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜的制备和加工方法．该方法可以系统有效地控制复合膜的微观结构，即纳米粒子的尺寸、纳米粒子的负载量以及修饰层的厚度．同时，Ｇｒ－ＣＮＴｓ纳米复合物能明显地影响Ｇｒ－ＣＮＴｓ／ＰＩ复合膜的微观结构以及该复合膜的导电能力．参考文献：［１］ ＧＨＯＳＨ Ｍ Ｋ，ＭＩＴＴＡＬ Ｌ．Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｓ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｍ］．Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ：Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９６．［２］ ＭＵＲＵＧＡＲＡＪ Ｐ，ＭＡＩＮＷＡＲＩＮＧ Ｄ Ｅ，ＭＯＲＡ－ＨＵＥＲＴＡＳ Ｎ．Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ－ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｔｈｉｎｆｉｌｍ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｏｓ Ｓｃｉ Ｔｅｃｈｎｏｌ，２００９，６９（１４）：２４５４－２４５９．［３］ ＬＥＢＲＯＮ－ＣＯＬＯＮ Ｍ，ＭＥＡＤＯＲ Ｍ Ａ，ＧＡＩＥＲ Ｊ Ｒ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｗｉｔｈｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｓｉｎｇｌｅ ｗａｌｌ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．ＡＣＳ Ａｐｐｌ Ｍａｔｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１０，２（３）：６６９－６７６．［４］ ＡＪＡＹＡＮ Ｐ Ｍ，ＳＴＥＰＨＡＮ Ｏ，ＣＯＬＬＩＥＸ Ｃ，ｅｔ ａｌ．Ａｌｉｇｎｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｃａｎｏｔｕｂｅ ａｒｒａｙｓ ｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｃｕｔｔｉｎｇ ａｐｏｌｙｍｅｒ ｒｅｓｉｎ－ｎａｎｏｔｕｂｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９４，２６５（５１７６）：１２１２－１２１４．［５］ ＭＯＮＩＲＵＺＺＡＭＡＮ Ｍ，ＷＩＮＥＹ Ｋ Ｉ．Ｐｏｌｙｍｅｒｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２００６，３９：５１９４－５２０５．［６］ ＣＯＯＰＥＲ Ｃ Ａ，ＹＯＵＮＧ Ｒ Ｊ，ＨＡＬＳＡＬＬ Ｍ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｒａｍａｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｐａｒｔ Ａ，２００１，３２（３）：４０１－４１１．［７］ ＧＡＯ Ｇｕａｎｇｈｕａ， ＡＧＩＮ Ｔ，ＧＯＤＤＡＲＤ Ｗ Ａ．Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｌｌｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９８，９（３）：１８４－１９１．［８］ ＴＨＥＳＳ Ａ，ＬＥＥ Ｒ，ＮＩＫＯＬＡＥＶ Ｐ，ｅｔ ａｌ．Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｒｏｐｅｓ ｏｆ ｍｅｔａｌｌｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９６，２７３（５２７４）：４８３－４８７．［９］ ＮＯＶＯＳＥＬＯＶ Ｋ Ｓ，ＧＥＩＭ Ａ Ｋ，ＭＯＲＯＺＯＶ Ｓ Ｖ，ｅｔａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ａｔｏｍｉｃａｌｌｙ ｔｈｉｎ ｃａｒｂｏｎ ｆｉｌｍ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００４，３０６（５６９６）：６６６－６６９．［１０］ ＨＥＥＲＳＣＨＥ Ｈ Ｂ，ＪＡＲＩＬＬＯ－ＨＥＲＲＥＲＯ Ｐ，ＯＯＳＴＩＮＧＡ Ｊ Ｂ，ｅｔ ａｌ．Ｂｉｐｏｌａｒ ｓｕｐｅｒｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎｇｒａｐｈｅｎｅ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，２００７，４４６（７１３１）：５６－５９．［１１］ ＢＡＬＡＮＤＩＮ Ａ Ａ，ＧＨＯＳＨ Ｓ，ＢＡＯ Ｗｅｎｚｈｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒｇｒａｐｈｅｎｅ［Ｊ］．Ｎａｎｏ Ｌｅｔｔ，２００８，８（３）：９０２－９０７．［１２］ ＳＴＡＮＫＯＶＩＣＨ Ｓ，ＤＩＫＩＮ Ｄ Ａ，ＤＯＭＭＥＴＴ Ｇ ＨＢ，ｅｔ ａｌ．Ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｂａｓｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，２００６，４４２（７１００）：２８２－２８６．［１３］ ＬＩ Ｄａｎ，ＭＵＬＬＥＲ Ｍ Ｂ，ＧＩＬＪＥ Ｓ，ｅｔ ａｌ．Ｐｒｏｃｅｓｓａｂｌｅａｑｕｅｏｕｓ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ ｏｆ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ［Ｊ］．ＮａｔＮａｎｏｔｅｃｈｎｏｌ，２００８，３（２）：１０１－１０５．９３２宁夏大学学报（自然科学版）第３５卷［１４］ ＳＴＥＵＲＥＲ Ｐ，ＷＩＳＳＥＲＴ Ｒ，ＴＨＯＭＡＮＮ Ｒ，ｅｔ ａｌ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｇｒａｐｈｅｎｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｂａｓｅｄ ｕｐｏｎ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｏｘｉｄｅ［Ｊ］．Ｍａｃｒｏｍｌｅｃｕｌａｒ Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００９，３０（４／５）：３１６－３２７．［１５］ ＣＨＥＮ Ｄａｎ，ＺＨＵ Ｈｏｎｇ，ＬＩＵ Ｔｉａｎｘｉ．Ｉｎ ｓｉｔｕｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｌｍｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｓｈｅｅｔｓ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１０，２（１２）：３７０２－３７０８．［１６］ ＫＩＭ Ｈ，ＡＢＤＡＬＡ Ａ Ａ，ＭＡＣＯＳＫＯ Ｃ Ｗ．Ｇｒａｐｈｅｎｅ／ｐｏｌｙｍｅｒ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２０１０，４３：６５１５－６５３０．［１７］ ＡＮＳＡＲＩ Ｓ，ＧＩＡＮＮＥＬＩＳ Ｅ Ｐ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｇｒａｐｈｅｎｅ ｓｈｅｅｔ－Ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ）ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｊ Ｐｏｌｙｍ Ｓｃｉ：Ｐａｒｔ Ｂ Ｐｏｌｙｍ Ｐｈｙｓ，２００９，４７：８８８－８９７．［１８］ ＲＡＭＡＮＡＴＨＡＮ Ｔ，ＡＢＤＡＬＡ Ａ Ａ，ＳＴＡＮＫＯＶＩＣＨＳ，ｅｔ ａｌ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｓｈｅｅｔｓ ｆｏｒ ｐｏｌｙｍｅｒｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｎａｔ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌ，２００８，３（６）：３２７－３３１．［１９］ ＺＨＥＮＧ Ｚｈｉｘｉａｎｇ，ＤＵ Ｙｏｎｇｌｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｚａｉｈｕａ，ｅｔａｌ．Ｃｏｎｃｉｓｅ ｒｏｕｔｅ ｔｏ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｇｒａｐｈｅｎｅ－ＣＮＴｓｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｐｔ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ ｕｓｅｄ ａｓｎｅｗ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｅｎｓｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ａ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１２，（３６３／３６４）：４８１－４８８．［２０］ ＺＨＥＮＧ Ｚｈｉｘｉａｎｇ，ＤＵ Ｙｏｎｇｌｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｚａｉｈｕａ，ｅｔ ａｌ．Ｐｔ／ｇｒａｐｈｅｎｅ－ＣＮＴｓ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂａｓｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｅｎｓｏｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｄｏｃｒｉｎｅ ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎｂｉｓｐｈｅｎｏｌ Ａ ｉｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｐａｐｐｅｒｓ［Ｊ］．Ａｎａｌｙｓｔ，２０１３，１３８：６９３－７０１．［２１］ ＺＨＥＮＧ Ｚｈｉｘｉａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｚａｉｈｕａ，ＦＥＮＧＱｉｎｇｌｉａｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ－ｓｉｌｖｅｒｅｄｇｒａｐｈｅｎｅ－ＣＮＴｓ ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｌｍｓ：ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，２０１３，１３８：３５０－３５７．［２２］ ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎ，ＳＨＩ Ｘｕｅｚｈａｏ，ＷＡＮＧ Ｃｈｕｎｍｉｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｔ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｎ ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ－ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＣａｔａｌｙｓｉｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００８，１０（５）：６１０－６１３．［２３］ ＫＯＶＴＹＵＫＨＯＶＡ Ｎ Ｉ，ＯＬＬＩＶＩＥＲ Ｐ Ｊ，ＭＡＲＴＩＮ ＢＲ，ｅｔ ａｌ．Ｌａｙｅｒ－ｂｙ－ｌａｙｅｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｏｆ ｕｌｔｒａｔｈｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍｓ ｆｒｏｍ ｍｉｃｒｏｎ－ｓｉｚｅｄ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｏｘｉｄｅ ｓｈｅｅｔｓ ａｎｄｐｏｌｙｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ Ｍａｔｅｒ，１９９９，１１（３）：７７１－７７８．［２４］ ＨＵＭＭＥＲＳ Ｗ Ｓ，ＯＦＦＥＭＡＮ Ｒ Ｅ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆｇｒａｐｈｉｔｉｃ ｏｘｉｄｅ［Ｊ］．Ｊ Ａｍ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ，１９５８，８０：１３３９．［２５］ ＺＨＡＮＧ Ｃｈａｏ，ＲＥＮ Ｌｕｌｕ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏｙａｎ．Ｇｒａｐｈｅｎｅ ｏｘｉｄｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｐｒｉｓｔｉｎｅｍｕｌｔｉｗａｌｌｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ｉｎ ａｑｕｅｏｕｓ ｍｅｄｉａ［Ｊ］．ＪＰｈｙｓ Ｃｈｅｍ Ｃ，２０１０，１１４（２６）：１１４３５－１１４４０．［２６］ ＳＩ Ｙｏｎｇｃｈａｏ，ＳＡＭＵＬＳＫＩ Ｅ Ｔ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｗａｔｅｒｗｏｌｕｂｌｅ ｇｒａｐｈｅｎｅ［Ｊ］．Ｎａｎｏ Ｌｅｔｔ，２００８，８（６）：１６７９－１６８２．［２７］ ＳＴＡＮＫＯＶＩＣＨ Ｓ，ＰＩＮＥＲ Ｒ Ｄ，ＮＧＵＹＥＮ Ｓ Ｔ，ｅｔａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ－ｔｒｅａｔｅｄｇｒａｐｈｅｍｅ ｏｘｉｄｅ ｎａｎｏｐｌａｔｅｌｅｔｓ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２００６，４４（１５）：３３４２－３３４７．Ｔｈｅ Ｍａｋｉｎｇ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ Ｇｒａｐｈｅｎｅ－ＣａｒｂｏｎＮａｎｏ－ｔｕｂｅ／Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ Ｆｉｌｍｓ ｗｉｔｈ Ｉｎ Ｓｉｔｕ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ＭｅｔｈｏｄＭａ Ｃｕｉ，Ｚｈｅｎｇ Ｚｈｉｘｉａｎｇ＊，Ｌｉｕ Ｊｕａｎｊｕａｎ，Ｌｉ Ｌｉｎｇ，Ｙａｎ Ｑｉａｎｓｈｕｎ，Ｆｅｎｇ Ｎｉｎｇｃｈｕａｎ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎｉｎｇｘｉａ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５０００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍａｋｉｎｇ ｓａｎｄｗｉｃｈ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏ ｔｕｂｅ ｎａｎｏ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｔａｋｅｎ ａｓ ｔｈｅ ｓｔｕｆｆｉｎｇ ｔｏ ｍａｋｅ ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏ ｔｕｂｅ／ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ（Ｇｒ－ＣＮＴｓ／Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ（ＰＩ））ｍｉｘｅｄ ｆｉｌｍ ｗｉｔｈ ｉｎ ｓｉｔｕ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｗｉｔｈＣＮＴｓ／ＰＩ，ｔｈｅ ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｓｍａｌｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ Ｇｒ－ＣＮＴｓ（ｗ＝１０％）ｃａｎ ｅｖｉｄｅｎｔｌｙ ｅｎｈａｎｃｅ ＰＩ’ｓｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．Ｗｈａｔ’ｓ ｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｌｏａｄｅｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ＰＩ ｂａｓｅ．Ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ａｄｖａｎｃｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ ａｎｄ ｂｉｏｓｅｎｓｏｒ，ｅｔｃ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｇｒａｐｈｅｎｅ；Ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ；Ｇｒａｐｈｅｎｅ－Ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ；Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｓ；ｓｉｔｕ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ（责任编辑、校对 高继红）０４２。
原位（共）聚合改性HA及相关高分子复合材料
知识水坝为您提供优质论文华中科技大学博士学位论文摘要在现代医学水平飞速发展的今天，传统医用的金属或合金材料、陶瓷及有机填充物等已越来越不能满足当前临床骨替代医疗工作的需要。
而作为高承载用移植材料，高分子材料在这一领域是一类有前景的材料。
基于综合羟基磷灰石（HA）优良的生物性能、高分子材料良好力学性能和加工性能的设想，目前有机高分子/HA复合材料成为骨损伤修复重建材料研究的热点。
论文的主要创新点是：（1）采用填料/单体原位聚合、填料/乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)/单体原位共聚合技术，成功地将聚苯乙烯（PS）或聚丙烯酸丁酯（PBA）包覆（接枝）在微米羟基磷灰石（HA）和纳米三氧化二锑（NSb2O3）的表面，率先测定了包覆（接枝）在HA表面的PS链的分子量及其分布；（2）通过原位（共）聚合改性，在填料表面包覆PS或PBA链，使HA、NSb2O3在聚合物基体中均匀分散，显著提高了高抗冲聚苯乙烯（HIPS）/HA、PS/HA、高密度聚乙烯（HDPE）/HA复合材料以及HIPS/NSb2O3纳米复合材料的力学性能，确定了复合材料力学性能对无机粒子表面聚合物包覆层厚度、原位聚合方法和无机粒子尺寸的依赖关系，得到了填料表面临界的PS或PBA包覆层厚度；（3）和粘着磨损机理相比，磨粒磨损机理能够更好的解释高分子复合材料的耐磨性。
本论文主要研究内容和结论概括如下：研究了HA/St、HA/BA和NSb2O3/St原位聚合动力学，结果证明这些无机粒子的存在对单体的聚合无阻聚作用，转化率均接近100%，聚合得到的PS的重均分子量在30万以上。
VTES与无机填料表面的羟基反应而接枝在无机填料表面，一方面接枝在无机粒子表面的硅烷提高了无机填料表面的亲油性，有利于与表面活性剂形成稳定的胶束，使原位共聚合得到的分子量比原位聚合得到的分子量高、分子量分布窄。
另一方面使无机填料表面带上乙烯基，与所选用单体进行原位共聚合反应，在无机填料表面形成的聚合物链以化学键作用为主的方式接枝在无机填料表面。
超声辐射结合原位聚合法制备高分子导电织物
超声辐射结合原位聚合法制备高分子导电织物
近年来，随着智能纺织品的快速发展，高分子导电织物作为一种新型功能材料，受到了广泛关注。
目前，制备高分子导电织物的方法主要包括物理吸附、化学还原和电化学聚合等。
然而，这些方法在导电性能、稳定性和可持续性方面仍存在一些挑战。
为了克服这些问题，研究者们提出了一种新的制备方法——超声辐射结合原位聚合法。
该方法利用超声辐射来促进高分子单体的扩散和聚合反应，实现了高分子导电织物的快速制备和优良性能。
首先，研究者们选择了具有良好导电性能的高分子单体作为原料，并将其溶解在适当的溶剂中形成溶液。
随后，将预先制备好的织物置于溶液中，利用超声辐射的作用，使高分子单体均匀地吸附在织物表面。
同时，超声辐射也能够促进高分子单体的扩散，并在织物表面引发原位聚合反应，使高分子单体逐渐聚合成连续的导电网络结构。
通过调节超声辐射的功率、时间和溶液浓度等参数，研究者们成功地控制了导电织物的导电性能。
实验结果表明，利用超声辐射结合原位聚合法制备的高分子导电织物具有较高的导电性能和良好的稳定性。
此外，该方法还具有制备过程简单、操作方便、成本低廉等优点。
此外，超声辐射结合原位聚合法还可以用于制备其他功能性织物，如抗菌织物、防水织物等。
这一方法的发展将为纺织品行业带来革命性的变化，并推动智能纺织品的快速发展。
综上所述，超声辐射结合原位聚合法是一种制备高分子导电织物的新方法。
该方法通过利用超声辐射促进高分子单体的扩散和聚合反应，实现了高分子导电织物的快速制备和优良性能。
这一方法的出现将为纺织品行业带来巨大的发展潜力，并为智能纺织品的广泛应用提供了新的可能性。
原位聚合法制备丙烯酸-丙烯酸钠高岭土插层复合物
原位聚合法制备丙烯酸和丙烯酸钠\高岭土插层复合物中国期刊：Journal of Physics and Chemistry of Solids 68 (2007) 135–142影响因子：1.632摘要：采用原位聚合插层法制备聚丙烯酸-高岭土纳米复合物，通过丙烯酸和丙烯酸钠插层到有机高岭土中的原位聚合得到纳米复合物。
为了增加原料黏土的层间距，用溶液插层的步骤改善和修饰高岭土制备得到有机高岭土。
通过使用DMSO\甲醇以及乙酸钾一步步修饰高岭土。
采用XRD、FTIR以及TEM表征材料。
结果表明：聚丙烯酸和聚丙烯酸钠插入到高岭土层间CC2工具复合物展现了一个复杂形貌的层间纳米复合物，并且部分剥离插层的黏土片层为主要的形貌，最后，探究了插层行为的中和程度作用。
关键字：插层纳米复合物高岭土1、引言无机纳米高岭土以及有机聚合物形成的纳米复合物材料在近几年引起了极大的关注，尤其是，有机聚合物插层到无机主体层间是一种形成无机-有机纳米体系的一种好方法。
插层化学黏土矿物一般为普通的主体材料。
高岭土，Al4[Si4O10]（OH）8.无机层状皆有，含有硅氧以及铝氧层状。
层间一面为铝氧八面体，一面为硅氧四面体。
由于其较高的结晶度以及独特的结构，为纳米复合物材料的主体。
硅氧层由SiO4四面体组成，在一个平面内，顶上的氧原子与另一层的铝离子和羟基基团连接，合成的纳米复合物里合适的单体插层层间然后聚合，单体促进了有机主体粒子的剥离以及分散。
然而，由于层间的氢键，只有有限的极性有机分子，比如DMSO、氘二甲基亚砜、甲酰胺、NMF、二甲基甲酰胺、乙酰胺、氧化吡啶、乙酸钾、以及甲醇可以直接插层。
因此，这些高岭土插层复合物被用作客体，因为高岭土的插层反应通过客体替代方法扩展，也就是，通过用新的客体替代以前的插层物。
对于大部分很总要的聚合物，单体插层以及剥离方法十分有限，因为合适的单体并不多。
如果客体分子想成功插层到高岭土中必须满足六种要求。
原位聚合详解
本体聚合：原位聚合法是从纳米复合材料中发展而来的，所谓纳米复合材料，即，纳米粒子与有机高分子材料共同构建而成的复合材料。
纳米复合材料的合成方法有：熔融捏合，原位聚合，溶解法原位聚合，顾名思义，就是把反应单体填充到纳米层状物的层间，让其在层间发生聚合反应原位聚合法原理：原位聚合是一种把反应性单体(或其可溶性预聚体)与催化剂全部加入分散相(或连续相)中,芯材物质为分散相。
由于单体(或预聚体)在单一相中是可溶的,而其聚合物在整个体系中是不可溶的,所以聚合反应在分散相芯材上发生。
反应开始,单体预聚,预聚体聚合,当预聚体聚合尺寸逐步增大后,沉积在芯材物质的表面纳米复合材料已俨然成为了未来柔性包装的发展重点，因此受到的关注也越来越多，由于用这种技术生产出来的材料的阻隔性、机械性能更强，重量更轻，所以全球纳米材料的市场正在不断扩张，预计到2008年全球纳米技术的市场有望增长到2.5亿美元，届时每年的增长速度预期会到18%~25%。
纳米材料的构成聚合物纳米复合材料是将填充物分散到纳米粒子之间形成一种片晶而构建成的。
然后，这些小片晶就分散到聚合体的矩阵中，形成的若干平行层迫使气体从聚合体中通过“曲折通道”逸出，针对气体和水气形成复杂的阻隔层。
聚合体结构呈现地越曲折，阻隔性就越高。
聚合薄膜的渗透系数（P）由两个因素决定：扩散（D）和溶解度（S）系数，也就是P = DxS。
当有更多的纳米粒子分散到聚合物中时，渗透性也会大大降低。
根据美国陆军的纳提克士兵研究中心的研究表明，“聚合物中纳米粒子的分散程度跟纳米复合薄膜复合到那些纯的聚合薄膜上时出现的机械和阻隔特性的改善程度相关。
”为了使薄膜得到最佳的性能，和传统填充物的加入量相比纳米粒子的量要少许多。
通常，纳米填充物的添加量不超过5%，这样就可以极大地减少纳米复合薄膜的重量。
纳米粒子的分散过程会致使材料产生很高的材料纵横比和表面积，使填充了纳米粒子的塑料的性能大大优于填充传统材料的塑料。
合成高分子材料的方法与应用
合成高分子材料的方法与应用高分子材料是一个重要的材料类别，广泛应用于各个领域，如塑料制品、纤维、涂料、橡胶等。
本文将介绍几种常见的合成高分子材料的方法以及它们的应用。
一、聚合法聚合法是目前合成高分子材料的主要方法之一。
在聚合法中，通常通过引发剂或催化剂引发单体分子的共聚反应，形成高分子链。
这种方法可以通过控制反应条件和原料比例来调节材料的分子量、结构和性能。
聚合法广泛应用于合成各类高分子材料。
例如，通过聚合法合成的聚乙烯、聚丙烯等塑料材料被广泛用于包装、建筑等领域。
同时，聚合法还可用于制备高分子纤维材料，如聚酰胺纤维、聚酯纤维等。
二、缩聚法缩聚法是一种将低分子化合物通过化学反应形成高分子材料的方法。
在缩聚法中，通过合适的反应条件和催化剂，使分子中的官能团发生缩合反应，生成高分子链结构。
缩聚法可用于合成多种高分子材料。
例如，通过缩聚法合成的聚醚酮材料具有良好的热稳定性和耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、电子等领域。
此外，缩聚法还可用于制备聚酰亚胺材料、聚酰胺酯材料等。
三、共聚法共聚法是指两种或两种以上的单体通过共同反应生成高分子材料的方法。
在共聚法中，通过合适的反应条件和催化剂，使多种单体发生共聚反应，形成高分子链。
共聚法可以合成多样化的高分子材料。
例如，通过共聚法合成的苯乙烯-丁二烯共聚物即为常见的橡胶材料，被广泛应用于轮胎、密封制品等领域。
同时，共聚法还可用于合成丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯共聚物等。
四、接枝法接枝法是指将一种或多种单体接枝到已有高分子链上，形成分支结构的高分子材料的方法。
通过接枝法可以调节高分子材料的分子结构和性能。
接枝法广泛应用于合成高吸水性树脂、弹性体、共聚物等材料。
例如，将丙烯酸接枝到聚乙烯醇上，制备高吸水性树脂，可用于卫生用品、农业保水等领域。
此外，接枝法还可用于合成聚氨酯弹性体、聚苯乙烯共聚物等。
总结合成高分子材料的方法多种多样，每种方法都具有独特的优势和适用范围。
通过聚合法、缩聚法、共聚法和接枝法等不同的合成方法，可以得到具有不同结构和性能的高分子材料，并广泛应用于各个领域。
原位聚合制备结构可控高分子材料在高速公路改扩建中的应用
原位聚合制备结构可控高分子材料在高速公路改扩建中的
应用
应用
摘要：综述了路基修补结构可控高分子材料在高等级公路中的应用和研究现状，结构可控高分子材料应用于高速公路修补是一项崭新而又潜力的技术，利用该技术为方便快速解决路基病害提供了很好的解决方案。
高聚物材料灌浆技术，即通过注射双组分高聚物灌浆材料来维修路面基层和加固路基，注射的高聚物液体通过化学反应形成固体，同时体积迅速膨胀，从而填充路面结构中的脱空，并向周围介质施加可控的压力。
开发适用于解决路基下沉问题的注浆材料是非常必要和有意义的。
关键词：结构可控，异氰酸酯，灌浆材料，公路修补
0引言
高等级公路高路堤或桥头、通道等位置路基不均匀沉降，是一个长期困扰公路建设的问题。
解决这种病害最简单实用的办法，就是用某种材料将沉降路基支承起来，使路面恢复平整，在矿业中广泛采用的化学注浆法便被应用到了解决路基问题上。
用以水泥为主体的注浆法处理路基不均匀沉降问题是人们最初采用的办法。
但是，水泥注浆需要较大的压力，定型时间长，注浆料流动性有限，为了解决上述问题，聚氨酯泡沫塑料成为研究人员关注的焦点。
最典型的是美国优特公司(Uretek)，他们利用聚氨酯发泡材料的诸多优点，研制出了路基修补用聚氨酯材料，为方便快速解决路基病害提供了很好的解决方案。
国内部分研究人。
原位聚合法制备聚氨酯／蒙脱土复合材料研究
～
…
一
…
． ． ～
一
充分干燥的复合材料在平板硫化机上于 １０ ８ ％压片 成膜 ， 膜厚约为 １ ｍ， 制备试样。 ｍ
１４ 性 能 测 试 ．
＝＝
三 兰 三 二 三 三 三 三 三
３ ４ ５ ６ ７ ８
Ｍ Ｍ Ｔ２
Ｍ Ｍ Ｔ１
９ １ ０
ＭＴ Ｐ Ｕ Ｍ Ｒ
广 角 ｘ射 线（ Ａ Ｄ） Ｗ Ｘ 分析 ： 用 Ｘ Ｄ仪 ， 采 Ｒ 使 用 镍 过滤 Ｃ 靶 Ｋｏ 射 线（ 长 ０１４ ｍ）连 续 ｕ 【 波 ． ６ｒ ， ５ ｉ 记 录谱扫描速度为 ０ ｍ ｎ 步长为 Ｏ １ ／ ｉ， ． ０ ０扫描范围
为 ２５ ～ ０ 。 ．。 ４ 。
征 衍 射峰 位置 和形 状 的变 化 ， 以推断 ＭＭＴ片 可 向装 有 机械搅 拌 、 形冷 凝管 的三 口烧瓶 中 球 层 在聚合 物基 体 内的分 布状态。 图 １ 纯 Ｐ Ｒ 是 Ｕ 、 加入准确称 量 的 Ｔ Ｉ注入 甲苯使其 溶解 ， 加人 ＭＭＴ和 两 种 Ｐ Ｒ ＭＭＴ复合 材 料 的 ＷＡ Ｄ谱 Ｄ， 再 ｕ ／ Ｘ Ｐ ＭＧ， Ｔ 同时保持搅拌 ， 待搅拌均匀后 ， 注入 Ｄ Ｔ Ｌ Ｂ Ｄ 图。由图 １ 可看 出， ＭＭＴ衍射峰位 于 ４７ 。对应 ． ， ４ 的甲苯溶液 。在氮气保护下 ６ 油浴 中反应 ２ ｈ ０（ ｃ ＝ ， 的片层 间距 为 １ ６ｒ ． ｉ ８ ｍ。ＭＭＴ 、 １ ＭＭＴ 、 ２ ＭＭＴ ４的 停止搅 拌、 热。用二 正丁胺 法测 定预 聚体 中一 ＭＭＴ０ １ 加 ０ 面衍射 峰 向低衍射 角方 向移动 ， 而且 随 ＮＣ 基 团的含 量 。 Ｏ ＭＭＴ含 量 增加 而增 强 。这 说 明 ＭＭＴ片层 间距 增 ②扩链反应 大， 而且 主要 以插层形式存在 ； ＭＭＴ ４的衍射峰明
导电高分子复合材料制备及其电学性能研究
导电高分子复合材料制备及其电学性能研究一、导电高分子复合材料的简介导电高分子复合材料是指在高分子基质中添加导电剂或导电填料，通过控制填料的含量、形态、分布等因素，使复合材料具有一定的导电性质的材料。
随着科技进步，导电高分子复合材料已广泛应用于电子通讯、电子器件、能源存储等领域。
导电高分子复合材料的制备与性能研究已成为当前研究的热点。
二、导电高分子复合材料的制备方法1. 填料加入法：将导电填料加入到高分子基质中，使其分布均匀，达到一定比例，制备出导电高分子复合材料。
2. 化学共混法：在高分子溶液中加入导电填料，通过混合、溶解、再沉淀等过程，得到均匀分散的导电高分子复合材料。
3. 原位聚合法：通过在导电填料表面或其中添加基团，然后直接进行高分子聚合，原位制备导电高分子复合材料。
三、导电高分子复合材料的电学性能研究1. 电导率：导电高分子复合材料应具有一定的电导率，通常采用四探针法来测试，并能通过控制导电填料的形态、含量、分布等不同参数，来达到所要求的电导率。
2. 电阻率：电阻率是指单位长度和横截面积的电阻值，是衡量导电高分子复合材料电学性能的重要指标。
3. 介电强度：介电强度是指在正电压下，材料中电场真空强度到导致击穿的电压值，是衡量导电高分子复合材料电气绝缘性的指标。
4. 介电损耗：介电损耗是指在交变电场中，材料发生的电能转化为电热能而被损耗的程度，是导电高分子复合材料的另一个重要电学性能指标。
四、导电高分子复合材料在电子器件中的应用导电高分子复合材料在电子器件中，常常用作导电电极、导电胶、导电环等。
例如，在柔性显示器件中，导电高分子复合材料可用作灵活电极材料；在锂离子电池中，可用作电极材料；在太阳能电池中，可用作透明导电电极材料。
五、结论导电高分子复合材料已成为当前研究的热点，应用领域广泛，但其制备方法和电学性能还需要进一步研究和提高。
在未来的研究中，将持续探索导电高分子复合材料在电子器件中的应用，并提高其性能，为现代科技的发展做出更大的贡献。
高分子纳米杂化材料的制备与性质研究
高分子纳米杂化材料的制备与性质研究引言：高分子纳米杂化材料是近年来在纳米科技领域中备受关注的一种新型材料。
通过将纳米颗粒与高分子材料进行复合，可以获得具有优异性能和多样性应用的纳米杂化材料。
本文将探讨高分子纳米杂化材料的制备方法以及其独特的物理与化学性质。
一、高分子纳米杂化材料的制备方法高分子纳米杂化材料的制备方法众多，最常用的方法有溶液浸渍法、溶胶凝胶法和原位聚合法等。
（1）溶液浸渍法：溶液浸渍法是一种简单且可控性较好的方法。
首先，将高分子溶解于溶剂中，然后将纳米颗粒悬浮液加入高分子溶液中，使纳米颗粒与高分子相互作用，最终得到均匀分散的纳米杂化材料。
（2）溶胶凝胶法：溶胶凝胶法是一种通过溶胶和凝胶中间状态的转变来制备纳米杂化材料的方法。
首先，通过溶胶反应生成纳米颗粒的胶体溶液，然后通过凝胶处理使纳米颗粒成为杂化材料的一部分。
（3）原位聚合法：原位聚合法在高分子纳米杂化材料的制备中起着重要作用。
该方法通过在反应体系中引入高分子单体和纳米颗粒，并利用化学反应使两者相互交联，从而获得纳米颗粒与高分子相结合的杂化材料。
二、高分子纳米杂化材料的性质研究（1）物理性质：高分子纳米杂化材料的物理性质主要包括热稳定性、力学性能、导电性能和磁性能等。
其中，纳米颗粒的加入可以提高杂化材料的导电性和磁性。
另外，纳米颗粒的尺寸和形状也会对杂化材料的物理性质产生影响。
（2）化学性质：高分子纳米杂化材料的化学性质是该材料的关键特征之一。
纳米颗粒的引入可以增强杂化材料的化学反应活性，从而扩展杂化材料的多样化应用。
此外，纳米颗粒的表面性质和表面配位基团也会影响杂化材料的化学反应和催化性能。
（3）应用前景：高分子纳米杂化材料具有广泛的应用前景。
例如，在能源领域中，纳米杂化材料可用于制备高效率的太阳能电池和储能材料。
在生物医学领域，纳米杂化材料可以用于药物传递系统和生物传感器的制备。
此外，高分子纳米杂化材料还可以应用于环境保护、催化反应、光学器件等多个领域。
高分子材料的制备研究——新型聚合物的合成与分子结构分析
高分子材料的制备研究——新型聚合物的合成与分子结构分析一、引言高分子材料的制备研究是材料科学中的热门领域之一，随着化学和材料学发展，新型聚合物的合成和分子结构分析日益受到关注。
本文将从这个角度出发，探讨高分子材料制备研究中新型聚合物的合成和分子结构分析方法。
二、新型聚合物的合成方法1. 原位聚合法原位聚合法是一种通过高分子的化学反应制备高分子材料的方法。
这种方法是通过在反应中加入单体和引发剂，将这些物质混合并沉淀到表面上，随着反应的进行，这些单体会聚合，形成高分子材料。
这种方法具有成本低、操作简便等优点。
2. 溶液聚合法溶液聚合法是一种通过溶剂将单体分散在其中，并通过引发剂促使单体碰撞引起聚合反应的方法。
这种方法适用于生产大量高分子材料。
3. 浴比聚合法浴比聚合法是一种将高分子溶解在液体中并通过反应制备高分子材料的方法。
这种方法适用于生产一定量的高分子材料，因为这种方法可以在分步骤中进行，从而获得需要的高分子材料。
三、新型聚合物的分子结构分析方法1. 热分析法热分析法是一种用于测定物质热性质的化学分析方法。
这种方法通常通过测试样品的热容、热导率和热膨胀系数来确定分子结构。
其优点是可以测量样品相的变化，因此可以提供相转变温度和热弛豫时间等信息。
2. 光谱分析法光谱分析法是一种用于济量材料分子结构的方法，主要包括红外光谱法、紫外光谱法和核磁共振光谱法。
这些方法可以利用不同的波长、频率和相位来测量样品吸收和散射光的特征。
因此，它们可以确定高分子材料的结构和化学成分。
3. 扫描电镜法扫描电镜法可以通过检测样品表面的电子反射变化来确定高分子材料的分子结构形态。
此外，还可以使用透射电镜法来证实这种分子结构。
四、结语高分子材料制备研究中新型聚合物的合成和分子结构分析方法是一个具有挑战性和前瞻性的领域。
随着科技进步和社会需求的变化，人们对新型聚合物的研究和应用需求也不断增加。
因此，研究新型聚合物的合成和分子结构分析方法对于材料科学的发展至关重要。
原位聚合法原理
原位聚合法原理原位聚合法是一种重要的材料制备方法，其原理是通过在原位生成的前驱体颗粒上进行聚合反应，从而得到所需的功能材料。
这种方法具有简单、高效、可控性强等优点，因此在材料科学领域得到了广泛的应用和研究。
首先，原位聚合法的关键步骤是前驱体的生成。
前驱体可以是金属离子、有机物分子或者其他化合物，其选择取决于所需材料的性质和结构。
在合适的条件下，前驱体会形成稳定的颗粒结构，为后续的聚合反应提供了基础。
其次，原位聚合法的原理在于利用前驱体颗粒作为模板进行聚合反应。
在合适的条件下，例如温度、溶剂、催化剂等方面进行控制，前驱体颗粒上的单体分子或聚合物会发生化学反应，从而形成新的材料结构。
这种方法可以实现对材料形貌、尺寸、结构和功能的精确控制，因此在制备多种功能材料时具有重要意义。
此外，原位聚合法还可以实现多种材料的复合和功能化。
通过选择不同的前驱体和聚合反应条件，可以将不同的材料组装在一起，形成复合材料，从而实现多种性能的协同作用。
同时，通过引入功能化单体或功能化聚合物，可以赋予材料特定的化学、物理或生物性能，拓展材料的应用领域和功能范围。
总的来说，原位聚合法是一种灵活、高效的材料制备方法，具有广泛的应用前景。
通过对前驱体的选择和聚合反应条件的控制，可以实现对材料结构和功能的精确调控，从而满足不同领域对材料性能的需求。
因此，原位聚合法在纳米材料、功能材料、生物材料等方面均具有重要的研究和应用价值。
综上所述，原位聚合法的原理是基于前驱体颗粒的生成和在其表面进行聚合反应，从而实现对材料结构和功能的精确控制。
这种方法在材料制备领域具有重要的意义，为多种功能材料的研究和应用提供了新的思路和方法。
随着对原位聚合法原理的深入研究和应用，相信其在材料科学领域将会有更广阔的发展前景。
原位聚合 制备样品方法
原位聚合制备样品方法
嘿，朋友们！今天咱要来唠唠原位聚合这个超厉害的制备样品方法！
想象一下啊，原位聚合就像是一个神奇的魔法，能在特定的环境里直接变出我们想要的样品来。
比如说做蛋糕，各种材料在模具里神奇地融合、反应，最后变成一个美味的蛋糕，原位聚合就有点像这样啦！我之前做实验的时候，用原位聚合制备一个高分子材料的样品，那过程可太有意思了。
在实验室里，我先把那些原料小心翼翼地混合在一起，就像厨师精心调配食材一样。
然后看着它们一点点地发生反应，心里那个期待啊！哎呀呀，你们能懂那种感觉吗？渐渐的，那些原料就开始形成我们需要的物质，就像变魔术一样！这可不是随便就能做到的哦，得掌握好各种条件。
我记得有一次，我有个步骤没处理好，结果那实验差点就搞砸了，当时我那个心急如焚啊，好在我及时发现问题调整了过来。
所以说啊，做这个可得细心再细心。
你说，咱要是能完美掌握原位聚合，那能做出多少酷炫的样品啊！
原位聚合真的是一个很有魅力的方法，它能让我们创造出原本很难得到的东西。
它就像一把神奇的钥匙，能打开科学研究中一个又一个新的大门。
而且，随着研究的深入，它的应用肯定会越来越广泛。
反正我是觉得原位聚合太牛了！咱可得好好研究利用它，说不定哪天就能用它搞出个大发明来呢！。
原位聚合的应用原理
原位聚合的应用原理什么是原位聚合原位聚合是一种在材料科学和化学领域中使用的技术，它可以将原子、分子或更大的结构在其本身生长的环境中进行组装和聚合，形成更复杂的结构和功能材料。
原位聚合的应用领域原位聚合技术广泛应用于材料科学领域，特别是在新材料的开发和功能改进中发挥着重要的作用。
以下是原位聚合的一些主要应用领域：1.纳米材料：原位聚合技术可以在纳米尺度上控制材料的成分和结构，从而实现纳米材料的合成和功能调控。
例如，原位聚合可以用于制备具有特定形状和尺寸的金属纳米颗粒，以及构建纳米复合材料和纳米结构。
2.功能材料：原位聚合可以使材料具有特定的功能和性能。
例如，通过原位聚合可以制备具有特定形状记忆性能的聚合物材料，用于智能传感器和可控释放系统。
3.能源材料：原位聚合技术可以用于制备新型能源材料，如锂离子电池材料、光催化材料和燃料电池电极材料等。
通过原位聚合可以控制材料的结构和电子性质，提高能量存储和转换效率。
4.生物材料：原位聚合在生物医学领域中有广泛的应用。
例如，原位聚合可以用于制备生物兼容性和可降解的聚合物材料，用于组织工程和药物传递。
原位聚合的工作原理原位聚合的主要工作原理是通过在材料的生长过程中控制原子、分子或更大的结构的组装和聚合。
这一过程通常通过以下几个步骤实现：1.基础材料的选择：首先选择适合原位聚合的基础材料，基础材料具有一定的生长能力和组装能力。
常用的基础材料包括金属、陶瓷、聚合物等。
2.生长环境的控制：在原位聚合过程中，需要控制生长环境的温度、压力和化学物质的浓度等因素。
这些因素会影响材料的生长速率和结构。
3.原位控制组装：通过在生长环境中引入适当的化学物质或能量源，可以实现原子、分子或更大的结构的组装和聚合。
例如，可以通过在生长环境中加入金属催化剂来促进金属纳米颗粒的生长和聚集。
4.结构和性能的调控：通过控制原位聚合过程中的参数和条件，可以调控材料的结构和性能。
例如，可以调控材料的晶体结构、孔隙结构和化学组成，以实现特定的功能和性能。
固态电池原位聚合聚丙烯酸酯
固态电池原位聚合聚丙烯酸酯
固态电池是一种新型的电池技术，其主要特点是电解液以固态形式存在，与传统液态电池相比，具有更高的安全性和耐久性。
原位聚合聚丙烯酸酯是制备固态电池的一种常见方法。
聚丙烯酸酯是一种聚合物材料，其特点是耐高温、耐化学腐蚀、绝缘性好等。
在制备固态电池时，首先将聚丙烯酸酯溶液涂覆在电极材料上，然后通过原位聚合的方法将聚丙烯酸酯固化成固体电解质。
这样的固体电解质能够有效地阻止电解液的溢出，并且具有较高的离子传导率。
使用原位聚合聚丙烯酸酯制备固态电池的优点是制备过程简单、成本低、生产效率高。
此外，聚丙烯酸酯也具有较好的可加工性，可以制备出不同形状和尺寸的固体电解质，满足不同应用场景的需求。
总之，原位聚合聚丙烯酸酯是制备固态电池的一种常见方法，其具有简单、低成本和高效率等优点，有望在未来的能源领域得到广泛应用。
原位聚合法原理
原位聚合法原理
原位聚合法是一种重要的材料合成方法，它在材料科学领域具有广泛的应用。
该方法通过在原位条件下实现材料的聚合过程，能够有效地控制材料的结构和性能，具有很高的研究和应用价值。
首先，原位聚合法的原理是基于化学反应动力学和热力学的基本原理。
在反应过程中，通过合适的反应条件和控制手段，使得单体或前驱体在原位发生聚合反应，最终形成所需的目标产物。
这种方法能够实现材料的精确控制和调控，可以得到具有特定结构和性能的材料。
其次，原位聚合法具有很高的可控性和灵活性。
通过调节反应条件、添加助剂和改变反应路径，可以实现对材料结构和性能的精确调控。
这种灵活性使得原位聚合法在材料合成领域具有很大的优势，能够满足不同应用对材料性能的要求。
另外，原位聚合法还具有高效性和环保性。
相比传统的材料合成方法，原位聚合法能够减少中间产物的生成和能源消耗，降低对环境的影响。
同时，该方法还能够提高反应的效率，减少能源和原料的浪费，具有很好的经济和环保效益。
总的来说，原位聚合法是一种重要的材料合成方法，具有很高的研究和应用价值。
通过对其原理和特点的深入理解，可以更好地发挥其在材料科学领域的作用，推动材料合成技术的发展，满足不同领域对材料性能的需求。
相信随着科学技术的不断进步，原位聚合法将在材料领域发挥越来越重要的作用。
原位聚合法是化学法
原位聚合法是化学法原位聚合法是一种常用的化学方法，用于在特定条件下将单体分子在原位（即在其存在的环境中）聚合成高分子链。
这种方法可以在不需要任何外部催化剂或添加剂的情况下，实现高分子的合成。
原位聚合法在材料科学、生物医学和纳米技术等领域有着广泛的应用。
原位聚合法的基本原理是利用单体分子之间的化学反应，将它们连接成长链高分子。
在这种方法中，反应物通常是液体或气体态的单体分子。
它们被引入到特定的反应体系中，通过一系列的化学反应，逐步聚合成高分子链。
这种方法通常需要在合适的温度、压力和反应时间条件下进行，以保证反应的进行和高分子的形成。
原位聚合法的优点之一是可以在原位生成高分子材料，无需进行后续的分离、纯化和加工步骤。
这样可以节省时间和资源，并降低生产成本。
同时，原位聚合法还可以实现对高分子材料结构和性能的精确控制。
通过调节反应条件、改变反应物的组成和比例，可以获得具有不同结构和性质的高分子材料。
原位聚合法在材料科学领域有着广泛的应用。
例如，在聚合物复合材料的制备过程中，原位聚合法可以用来将纳米颗粒与聚合物基体紧密结合，提高材料的强度、硬度和耐磨性。
此外，原位聚合法还可以用于生物医学领域中的药物传递系统的设计。
通过在药物载体表面引入聚合物链，可以实现药物的缓释和靶向释放，提高药物的疗效和减少副作用。
除了材料科学和生物医学领域，原位聚合法还在纳米技术和能源领域得到了广泛的应用。
在纳米技术中，原位聚合法可以用于制备纳米颗粒的聚合物包覆层，提高纳米颗粒的稳定性和可控性。
在能源领域，原位聚合法可以用于制备高效的催化剂和电池材料，提高能源转化和储存的效率。
原位聚合法是一种重要的化学方法，可以实现在原位生成高分子材料的目的。
它具有操作简便、可控性强和应用广泛等优点，被广泛应用于材料科学、生物医学和纳米技术等领域。
随着科学技术的不断发展，相信原位聚合法在未来会有更多的应用和突破。
原位聚合技术
原位聚合技术嘿，大伙们！今天咱来聊聊原位聚合技术哈。
我一开始听到这个原位聚合技术的时候，那是一头雾水啊，这是啥玩意儿呢？后来，我看到了一个特别好玩的事情，才对原位聚合技术有了点了解。
有一次，我去参观一个工厂。
那个工厂是生产一种特殊材料的。
我一进去，就看到工人们在忙碌地操作着各种机器。
我好奇地凑过去看，只见他们把一些奇怪的液体倒进一个大容器里，然后关上盖子，按下了一个按钮。
接着，就听到机器嗡嗡地响了起来。
我就问旁边的一个工人师傅：“师傅，你们这是在干啥呢？”师傅笑着说：“这是在用原位聚合技术生产材料呢。
”师傅接着给我解释说，原位聚合技术就是在一个特定的环境里，让一些物质直接聚合在一起，形成一种新的材料。
就像变魔术一样，把一些普通的东西变成了神奇的材料。
我听了之后，觉得特别神奇。
我看着那个大容器，想象着里面的物质在发生着奇妙的变化。
师傅说，这种技术可以让材料的性能更好，更耐用。
比如说，可以让材料更坚固，更耐腐蚀，更耐高温等等。
我就想啊，这可太厉害了。
如果用这种技术生产出来的材料来做东西，那肯定特别好用。
后来，我又看到了一些用原位聚合技术生产出来的产品。
有一个是一种特殊的塑料杯子，看起来和普通的杯子没什么区别，但是师傅说这个杯子特别坚固，不容易摔坏。
我就拿起来看了看，还真的挺结实的。
还有一个是一种新型的橡胶轮胎，师傅说这种轮胎比普通的轮胎更耐磨，使用寿命更长。
我看着那些产品，心里对原位聚合技术充满了好奇和佩服。
从那个工厂回来后，我对原位聚合技术一直念念不忘。
我觉得这种技术真的很神奇，可以让我们的生活变得更加美好。
嘿嘿，希望以后能看到更多用原位聚合技术生产出来的好东西。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
原位聚合法制备高分子材料
高分子材料是现代化学工业中重要的一类材料，具有许多优异的性能，如高强度、高耐热性、耐腐蚀性、光学性能等，因此被广泛应用于汽车、电子、航空航天、医疗、建筑等领域。
其中，原位聚合法是一种可以控制高分子材料结构和性能的重要方法。
什么是原位聚合法？
原位聚合法，顾名思义，就是在一个反应体系内进行单体聚合反应，生成高分
子材料的过程。
它不需要预先将单体进行聚合，可以更好地控制反应条件和高分子链的长度。
因此，原位聚合法能制备出高质量的高分子材料。
在原位聚合法中，主要有两种方法：一种是液晶模板法，另一种是制备高分子
复合材料。
液晶模板法是利用液晶相的有序结构作为模板，在其中进行分子内的交联反应，以形成具有特定结构的高分子材料。
这种方法有助于制备纳米级别的高分子材料，并具有较高的结构可控性和顺序性。
制备高分子复合材料则是将微纳米级的无机材料直接引入到单体中，以形成复
合高分子材料。
这种方法可以改善高分子材料的力学性能和尺寸稳定性。
原位聚合法的优点
与其他制备高分子材料的方法相比，原位聚合法有以下几个独特的优点：
1、结构可控
原位聚合法可以控制高分子链的长度和分子结构，从而获得更符合特定需求的
高分子材料。
2、反应温度低
原位聚合法相比于其他方法，低反应温度是其一个独特的优点。
这样有助于减
少高分子链的分解和物化反应，从而更好地保护高分子材料的性能。
3、高纯度
原位聚合法在反应过程中不需要添加任何外部物质，因此高分子材料的纯度较高。
这对于高分子材料在药品和医疗行业中的应用具有重要意义。
应用前景和现状
随着现代化学工业的不断发展，高分子材料已成为了许多工业领域中不可或缺
的材料。
在材料工业、医疗、军事、环保等领域中都有着广泛的应用。
因此，原位聚合法也成为了制备高质量高分子材料的重要方法。
当前，原位聚合法的应用前景非常广阔。
它有助于制备高性能、高温、高刚性、高导热性的高分子材料，也可以用于海底油气开采、电子设备制造、特种纤维和纳米填充材料等领域中。
然而，原位聚合法制备高分子材料仍然存在着挑战。
例如，制备过程中的副反应、催化剂选择和高分子链的分布等问题仍需要进一步解决。
但相信在不久的将来，这些问题都会被解决，最终实现原位聚合法在制备高分子材料中的广泛应用。
虽然原位聚合法的应用仍处于初级阶段，但随着材料科学技术的不断提高，它
必将在高分子材料制备领域中发挥重要作用。