无皂乳液聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯包覆厚度可控的纳米核-壳二氧化硅微球

高等学校化学学报

无皂乳液聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯包覆厚度可控的纳米核-壳二氧化硅微球

方建勇, 刘晓丽, 路子阳, 赵春山, 高歌, 杨文胜, 刘凤岐

吉林大学化学学院, 长春 130012

收稿日期:2008-03-27 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-10-10 发布日期:2008-10-10
通讯作者: 刘凤岐

Preparation of Monodisperse Silica/PMMA Core/Shell Nanoparticles with Controllable Shell Thickness by Soap-free Emulsion Polymerization

FANG Jian-Yong, LIU Xiao-Li, LU Zi-Yang, ZHAO Chun-Shan, GAO Ge, YANG Wen-Sheng, LIU Feng-Qi^*

College of Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2008-03-27 Revised:1900-01-01 Online:2008-10-10 Published:2008-10-10
Contact: LIU Feng-Qi

摘要/Abstract

摘要： 用改进的Stöber法和无皂乳液聚合法制备窄分布的二氧化硅/PMMA核-壳纳米微球. 用改进的Stöber法将3-乙氧基甲基丙烯酸丙基硅烷(MPS)修饰在纳米的二氧化硅表面后, 用无皂乳液聚合法制备核-壳纳米微球. 该法简单有效且得到厚度均匀的聚合物包覆层. 随着单体MMA用量的增加, 用动态光散射法测量, PMMA壳层的厚度从6.4 nm增加到96.3 nm. 热重分析表明, PMMA的含量从22.25%增加到93.41%. 扫描电子显微镜和透射电子显微镜结果表明, 得到的是包覆良好、表面光滑的核-壳无机/聚合物纳米微球.

关键词: 无皂乳液聚合, 纳米二氧化硅, 核-壳包覆, 聚甲基丙烯酸甲酯

Abstract: Monodisperse silica/PMMA core-shell nanoparticles were prepared by soap-free emulsion polymerization and the modified Stöber process. 3-Methacryloxy-propyltriethysilane(MPS) tailored surfaces of silica can be obtained from sol-gel preparation with Stöber process. The core-shell nanoparticles prepared from the soap-free emulsion polymerization were efficiently created with a uniform polymer shell. The shell thickness of PMMA was increased from 6.4 nm to 96.3 nm as judged by dynamic light scattering with increasing the amount of the MMA monomer. Thermogravimetric analysis result indicates the mean PMMA contents of 22.25%—93.41%. The results of SEM and TEM show a well-defined core-shell morphology for the inorganic/PMMA nanoparticles.

Key words: Soap-free emulsion polymerization, Nano-silica, Core-shell encapsulation, Poly(methyl methacrylate)(PMMA)

中图分类号:

O631

TrendMD:

方建勇, 刘晓丽, 路子阳, 赵春山, 高歌, 杨文胜, 刘凤岐. 无皂乳液聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯包覆厚度可控的纳米核-壳二氧化硅微球. 高等学校化学学报, doi: .

FANG Jian-Yong, LIU Xiao-Li, LU Zi-Yang, ZHAO Chun-Shan, GAO Ge, YANG Wen-Sheng, LIU Feng-Qi^*. Preparation of Monodisperse Silica/PMMA Core/Shell Nanoparticles with Controllable Shell Thickness by Soap-free Emulsion Polymerization. Chem. J. Chinese Universities, doi: .

[1]	王振宇, 李健华, 郭慧君, 杨春才. 原位合成纳米SiO₂增强阴离子聚酯型上浆剂及其对碳纤维复合材料层间剪切强度的影响[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(9): 2005.
[2]	王英楠, 戴雪岩, 徐天璐, 曲立杰, 张春玲. 环氧树脂/硅基-纳米SiO₂涂层的制备及防腐蚀性能[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(7): 1564.
[3]	梁旭, 秦利娟, 张亚涛, 刘金盾. 二氧化硅接枝聚合磷酸胆碱/聚醚砜复合膜的制备及性能[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(3): 598.
[4]	褚明, 张健夫, 屈栎杭, 李眉远, 朱丹彤, 李文斐, 姚占海. 接枝聚乙烯/GMS接枝SiO₂共混物的制备和性能[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(12): 2781.
[5]	罗健辉, 杨洁, 李远洋, 贺利鹏, 江波. 双球状双亲纳米SiO₂粒子的合成[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(10): 2170.
[6]	陈宇, 王磊, 王波. 胶带表面优异防覆冰性能[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(4): 631.
[7]	李兴建, 吴瑞清, 来婧娟, 潘毅, 郑朝晖, 丁小斌. 聚甲基丙烯酸甲酯/星形聚乙二醇半互穿聚合物网络的形状记忆性能和分子机理[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(10): 1932.
[8]	田敏, 杨应娟, 何文涛, 李娟, 秦舒浩, 于杰. 具有环状结构的二氧化硅微聚集体的制备、表征及应用[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(1): 180.
[9]	刘瑞清, 梁爽, 江存, 徐祖顺, 徐海波. 温度和pH敏感高分子含钆核磁共振成像造影剂的合成及性能[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(1): 155.
[10]	齐丰莲, 薛敏, 薛飞, 孟子晖, 邱丽莉, 徐志斌, 芦薇. 二维胶体晶体异质结构的制备及传感性[J]. 高等学校化学学报, 2015, 36(8): 1612.
[11]	郑楠, 刘甲雪, 陈冉, 赖宇晴, 门永锋. 聚甲基丙烯酸甲酯乳胶膜在溶剂退火过程中的结构演变[J]. 高等学校化学学报, 2015, 36(12): 2576.
[12]	范海波, 杨荣杰. 硅倍半氧烷改性聚酰亚胺(PI/Si)复合膜性能[J]. 高等学校化学学报, 2014, 35(1): 180.
[13]	古宁宇, 敖鹤, 裴建军. 表面改性纳米SiO₂ 复合聚合物电解质的制备及性能[J]. 高等学校化学学报, 2012, 33(06): 1295.
[14]	仝芳芳, 徐鸿, 余坚, 文利雄, 张军, 何嘉松. 相容的聚甲基丙烯酸甲酯/[C₁₂ MIM][PF₆]离子液体体系在超临界CO₂中的发泡性能[J]. 高等学校化学学报, 2012, 33(01): 172.
[15]	陈艳军周辉罗文李明张超灿. 两亲性RAFT试剂存在下丙烯酸六氟丁酯和苯乙烯的无皂乳液聚合[J]. 高等学校化学学报, 2011, 32(1): 190.