纳米二氧化硅表面接枝聚合改性研究进展
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第４ ０卷第 ７期 ２１ ００年 ７月
涂 料 工 业
ＰＡＩ ＮＴ ＆ ＣＯＡＴＩ ＮＧＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
Ｖｏ ． Ｎｏ． １ ４０ ７
Ｊ １２ ０ ｕ ． ０１
纳 米 二 氧 化 硅 表 面 接 枝 聚 合 改 性 研 究 进 展
余 东升 ， 姜通 武 张玉清 ，
Ｎ ｎ —ＳＯ 表 面 改 性 方 法 很 多 ， 要 有 ： １ 外 膜 包 覆 改 ａｏ ｉ， 主 （）
面 ， 围单体发生 聚合 ， 与周 达到接枝 聚合改性 的 目的 。接枝 于
法 主要 有 ２种 方 法 ： １ 引 入 单 体 ；２ 引 入 引发 剂 。 （） （）
０ 引 言
无机纳米粒子复合聚合物材料可使聚合 物 的性 能等得到 显著改善 ， 因此 ， 聚合 物纳米复合技术得 到 了广 泛应用 。纳米 二氧化硅（ ａｏ ｉ 具有材料来源 易得 、 格低廉 、 Ｎ ｎ —ＳＯ ） 价 加工耗
能 低 、 环 境 污染 小 等 优 点 ， 以在 聚 合 物 填 充 、 性 中 应 用 对 所 改
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｆ Ｓ ｆ ｃ ｒ ｆｉ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｍ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｏ ｕｒ ａ ｅ Ｇ ａ ｔｎｇ ｉ Ｐｏ ｙ ｅ ｉａｔｏ ｎ Ｓ ｌｃ ｎｏ ｒ ｉ ｌ ｌ ｍ ｒｚ ｉ ｎ ｏ ｉｉ ａ Ｎａ ｐａ ｔｃ ｅ
Ｙｕ Ｄ ｎ ｓ ｅ ｇ ，ｉｎ ｏ ｇ ， ｈ ｎ ｑｎ ｏ ｇ ｈ ｎ Ｊａ ｇＴ ｎ ｗｕ Ｚ ａ ｇＹｕ ｉｇ （ ．Ｃ ｌｇ ｈｍ ｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇａｄＰ ａｍ ｃｕｉ ． ｅａ ｎｖｒｔ ｏ ｉ ｃ １ ｏｅｅｏ Ｃ ｅ ｉ ｇｎｅ ｎ ｎ ｈ ｒ ａｅｔｓ Ｈ ｎ ｎＵ ｉ ｓｙｆ Ｓ ｅ ｅ＆ ｌ ｆ ａＥ ｉ ｃ ｅ ｉ ｃ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｂ ｓ ｔ ｏ ｓ ｆ ｒｇ ａ ｉ ｇ ｐ ｌ ｍｅ ｉａｉｎ ｏ ｔ ｈ Ｈ ｆ ｅ ｆｓ ｉ ａ ｎ ｎ ｐ ｒ ｅ ｅ ｗ ｒ ｅ ｓｒ ｃ ： ｈ ａ ｉ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｒｆ ｎ ｏｙ ｒ ｔ ｎ ｏ ｔ ｅ ｓ ｒａ ｅ ｏ ｉ ｃ ａ ｏ ａ ｔ ｌ ｅ ｅ ｒ — ｃ ｔ ｚ ｏ ｌ ｉ
Ｔｃｎｌ ｙ Ｌｏ ａｇ Ｈ ｎｎ４ １０ ，Ｃ ｉ ； ．Ｄ ｐ ｒ ｅ ｔｆＭａｅａｓ ｃ ｎｅ＆ Ｅ ｇｎｅｉ ｅｈｏ ｇ ， ｕｙ ｎ ， ｅａ ７０ ３ ｈｎ ２ ｅａｔ ｎ ｏ ｏ ａ ｍ ｔ ｉｌＳｉ ｃ ｒ ｅ ｎｉｅｒ ｇ ｎ
ＬｏａｇＩｓｔｔ ｏ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｕｙｎ ， ｅａ ７ ０ ２ Ｃ ｉａ ｕｙｎ ｔｕ ｃ ｎｅ ｄＴｃｎｌ ｙ Ｌｏａ ｇቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＨ ｎ ｎ４ １２ ， ｈｎ ） ｎ ｉ ｅｆ ｅ ａ ｏ
Ｎ ｎ ＳＯ 表 面 引 入 活 性 基 团 之 后 ， 以 利 用 活 性 基 团 的 性 ａｏ— ｉ 可 质 ， 行 自由基 、 子 转 移 等 方 法 接 枝 聚 合 或 共 聚 。 进 原
１ Ｎａ ｏ— ｉ 微 粒 表 面 接 枝 聚 合 改 性 的 方 法 ｎ ＳＯ
Ｎ ｎ ＳＯ 微 粒 表 面 接 枝 聚 合 改 性 的 方 法 主 要 有 两 种 ： ａｏ— ｉ （ ）接 枝 于 （ ｒ ｔ ｇ ｆ ｍ ）法 ；（ １ Ｇ ａ ｉ ｒ ｆｎ ｏ ２）接 枝 到 （ ｒ ｔ ｇ Ｇａｉ ｆｎ
ｔ ｎ ｏ ｒ ｆｉ ｇ ｐ ｌｍ ｅ ｚ ｔ ｎ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｄ． ｉ ｆｇ ａｔｎ ｏ ｙ ｒ ａ ｉ ｓｄｉｃ ｓ ｅ ｏ ｉ ｏ Ｋｅ ｏｒ ： ｉ ｃ ａ ｏ ａ ｔｃｅ；ｓ ｒａ ｅ ｇ ａ ｉｇ ｐ ｌ ｍｅ ｉａｉｎ；ｍ ｏ ｉ ｃ ｔ ｎ ｙＷ ｄｓ ｓｌ ａ ｎ ｎ ｐ ｒｉｌ ｉ ｕ ｆ ｃ ｒ ｆ ｎ ｏｙ ｒｚ ｔｏ ｔ ｄｆ ａｉ ｉ ｏ
法 的特点 ， 以及 接枝 聚合 改性 的研究进展 。
关键 词 ： 米 二 氧化 硅 ； 面 接 枝 聚 合 ； 性 纳 表 改 中 图分 类 号 ：Ｑ ６０ ４ Ｔ ３ ． 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：２ ３— ３２ ２ １ ）７— ０ ２ ０ ０ ５ ４ １ （０ ０ ０ ０ ６ — ５
面改性 。
１ １ 接枝 于 （ ａｔ ｇｆｏ ） ． Ｇｒｆ ｎ ｒｍ 法 ｉ
接 枝 于法 是 利 用 Ｎ ｎ ａｏ—ＳＯ 粒 子 表 面 的 反 应 基 团 ， 聚 ｉ， 将 合 活性 点 （ 引 发 剂 、 饱 和 基 团 等 ） 至 Ｎ ｎ 如 不 引 ａｏ—ＳＯ 粒 子 表 ｉ
（ ．河南科技 大 学 高分 子科 学与 纳米技 术重 点 实验 室 ， １ 河南洛 阳 ４ １０ ； ．洛 阳理 工 学院 ， ７０３ ２ 河南洛 阳 ４ １２ ） ７ ０ ３
摘 要 ： 了纳米二 氧化硅 （ ａ ｏ ｉ 微粒表面接枝 聚合改性 的基本方法 ， 综述 Ｎ ｎ —ＳＯ ） 分析 了各种表 面接枝 聚合改性方
ｖｅ ｄ．Ｔｈ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉｓｏ ａ ｉｕ ｏ ｙ ｒ— ｇ ａ ｔ ｇ ｍｅ ｈ ｄｓｗｅ ｅａ ａｙ ｅ ｎ ｈ ｒ ｇ ｅ ｓｉ ｄｉ ｃ — ｉｗｅ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｆｖ ｒｏ ｓｐ ｌｍｅ — ｒｆｉ ｔ ｏ ｒ ｎ ｌ ｓ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｒ ｓ ｎ ｍｏ ｆ ａ ｉ ｃ ｎ ｉ
ｏｔ） ｎｏ 法 。
非常广泛。由于 Ｎ ｎ —ＳＯ 颗粒很小 ， 面的极性很强 ， 于 ａｏ ｉ， 表 易 团聚 ， 简单共混很难均匀分散到聚合物基体 中， 响 了 Ｎ ｎ 影 ａｏ—
ＳＯ 的性 能 发 挥 ¨ 。所 以 ， 和 聚 合 物 复 合 之 前 ， 要 进 行 表 ｉ， ］ 在 需
涂 料 工 业
ＰＡＩ ＮＴ ＆ ＣＯＡＴＩ ＮＧＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
Ｖｏ ． Ｎｏ． １ ４０ ７
Ｊ １２ ０ ｕ ． ０１
纳 米 二 氧 化 硅 表 面 接 枝 聚 合 改 性 研 究 进 展
余 东升 ， 姜通 武 张玉清 ，
Ｎ ｎ —ＳＯ 表 面 改 性 方 法 很 多 ， 要 有 ： １ 外 膜 包 覆 改 ａｏ ｉ， 主 （）
面 ， 围单体发生 聚合 ， 与周 达到接枝 聚合改性 的 目的 。接枝 于
法 主要 有 ２种 方 法 ： １ 引 入 单 体 ；２ 引 入 引发 剂 。 （） （）
０ 引 言
无机纳米粒子复合聚合物材料可使聚合 物 的性 能等得到 显著改善 ， 因此 ， 聚合 物纳米复合技术得 到 了广 泛应用 。纳米 二氧化硅（ ａｏ ｉ 具有材料来源 易得 、 格低廉 、 Ｎ ｎ —ＳＯ ） 价 加工耗
能 低 、 环 境 污染 小 等 优 点 ， 以在 聚 合 物 填 充 、 性 中 应 用 对 所 改
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｆ Ｓ ｆ ｃ ｒ ｆｉ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｍ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｏ ｕｒ ａ ｅ Ｇ ａ ｔｎｇ ｉ Ｐｏ ｙ ｅ ｉａｔｏ ｎ Ｓ ｌｃ ｎｏ ｒ ｉ ｌ ｌ ｍ ｒｚ ｉ ｎ ｏ ｉｉ ａ Ｎａ ｐａ ｔｃ ｅ
Ｙｕ Ｄ ｎ ｓ ｅ ｇ ，ｉｎ ｏ ｇ ， ｈ ｎ ｑｎ ｏ ｇ ｈ ｎ Ｊａ ｇＴ ｎ ｗｕ Ｚ ａ ｇＹｕ ｉｇ （ ．Ｃ ｌｇ ｈｍ ｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇａｄＰ ａｍ ｃｕｉ ． ｅａ ｎｖｒｔ ｏ ｉ ｃ １ ｏｅｅｏ Ｃ ｅ ｉ ｇｎｅ ｎ ｎ ｈ ｒ ａｅｔｓ Ｈ ｎ ｎＵ ｉ ｓｙｆ Ｓ ｅ ｅ＆ ｌ ｆ ａＥ ｉ ｃ ｅ ｉ ｃ ｎ
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Ｔｃｎｌ ｙ Ｌｏ ａｇ Ｈ ｎｎ４ １０ ，Ｃ ｉ ； ．Ｄ ｐ ｒ ｅ ｔｆＭａｅａｓ ｃ ｎｅ＆ Ｅ ｇｎｅｉ ｅｈｏ ｇ ， ｕｙ ｎ ， ｅａ ７０ ３ ｈｎ ２ ｅａｔ ｎ ｏ ｏ ａ ｍ ｔ ｉｌＳｉ ｃ ｒ ｅ ｎｉｅｒ ｇ ｎ
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Ｎ ｎ ＳＯ 表 面 引 入 活 性 基 团 之 后 ， 以 利 用 活 性 基 团 的 性 ａｏ— ｉ 可 质 ， 行 自由基 、 子 转 移 等 方 法 接 枝 聚 合 或 共 聚 。 进 原
１ Ｎａ ｏ— ｉ 微 粒 表 面 接 枝 聚 合 改 性 的 方 法 ｎ ＳＯ
Ｎ ｎ ＳＯ 微 粒 表 面 接 枝 聚 合 改 性 的 方 法 主 要 有 两 种 ： ａｏ— ｉ （ ）接 枝 于 （ ｒ ｔ ｇ ｆ ｍ ）法 ；（ １ Ｇ ａ ｉ ｒ ｆｎ ｏ ２）接 枝 到 （ ｒ ｔ ｇ Ｇａｉ ｆｎ
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法 的特点 ， 以及 接枝 聚合 改性 的研究进展 。
关键 词 ： 米 二 氧化 硅 ； 面 接 枝 聚 合 ； 性 纳 表 改 中 图分 类 号 ：Ｑ ６０ ４ Ｔ ３ ． 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：２ ３— ３２ ２ １ ）７— ０ ２ ０ ０ ５ ４ １ （０ ０ ０ ０ ６ — ５
面改性 。
１ １ 接枝 于 （ ａｔ ｇｆｏ ） ． Ｇｒｆ ｎ ｒｍ 法 ｉ
接 枝 于法 是 利 用 Ｎ ｎ ａｏ—ＳＯ 粒 子 表 面 的 反 应 基 团 ， 聚 ｉ， 将 合 活性 点 （ 引 发 剂 、 饱 和 基 团 等 ） 至 Ｎ ｎ 如 不 引 ａｏ—ＳＯ 粒 子 表 ｉ
（ ．河南科技 大 学 高分 子科 学与 纳米技 术重 点 实验 室 ， １ 河南洛 阳 ４ １０ ； ．洛 阳理 工 学院 ， ７０３ ２ 河南洛 阳 ４ １２ ） ７ ０ ３
摘 要 ： 了纳米二 氧化硅 （ ａ ｏ ｉ 微粒表面接枝 聚合改性 的基本方法 ， 综述 Ｎ ｎ —ＳＯ ） 分析 了各种表 面接枝 聚合改性方
ｖｅ ｄ．Ｔｈ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉｓｏ ａ ｉｕ ｏ ｙ ｒ— ｇ ａ ｔ ｇ ｍｅ ｈ ｄｓｗｅ ｅａ ａｙ ｅ ｎ ｈ ｒ ｇ ｅ ｓｉ ｄｉ ｃ — ｉｗｅ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｆｖ ｒｏ ｓｐ ｌｍｅ — ｒｆｉ ｔ ｏ ｒ ｎ ｌ ｓ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｒ ｓ ｎ ｍｏ ｆ ａ ｉ ｃ ｎ ｉ
ｏｔ） ｎｏ 法 。
非常广泛。由于 Ｎ ｎ —ＳＯ 颗粒很小 ， 面的极性很强 ， 于 ａｏ ｉ， 表 易 团聚 ， 简单共混很难均匀分散到聚合物基体 中， 响 了 Ｎ ｎ 影 ａｏ—
ＳＯ 的性 能 发 挥 ¨ 。所 以 ， 和 聚 合 物 复 合 之 前 ， 要 进 行 表 ｉ， ］ 在 需