Page 33 - 《精细化工》2020年第6期

第 6 期 马长坡，等: 纳米粒子改性丙烯酸酯制备复合材料 ·1099·

通过乳液聚合合成了以纳米 Al 2 O 3 为嵌体，甲基丙 （PG）改性水性聚氨酯丙烯酸酯（WPUA）膜，提
烯酸甲酯-丙烯酸甲酯为壳的一种基于石蜡芯和聚 高了膜的疏水性、热稳定性和力学性能。分析表明，
合物的新型微胶囊相变材料（MEPCM）。结果表明， 添加 PG 后，WPUA 薄膜表面更加光滑、致密。新
在最佳制备条件下加入 16%（以单体质量计）纳米 合成的 PG-WPUA 在疏水性能、热性能和力学性能
Al 2 O 3 时该产品具有较好的相变性能。WÅHLANDER [3] 等方面表现出明显的增强作用，可作为隧道和公路
报道了一个控制聚合物接枝纳米 Al 2 O 3 粒子在高相 涂料实际应用的替代品。
对分子质量聚丙烯酸乙酯中分散和粒子间距离的模 石墨烯（GR）在水性聚合物基体中的均匀分散
型系统。原子力显微镜观察发现，接枝纳米粒子在 仍然是一个挑战。WANG 等 [33] 通过在阴离子型聚氨
基体中分散良好。 酯-丙烯酸酯预聚体中原位掺入阳离子石墨烯（CGR），
1.1.2 纳米碳素材料 开发了一种制备高均匀度和稳定性的水性石墨烯/
（1）石墨烯 聚合物纳米复合材料的新方法。COBO 等 [34] 将聚甲
石墨烯是由碳原子连接构成的二维原子单体， 基丙烯酸正丁酯（PBMA）接枝的还原氧化石墨烯
石墨烯由于其优异的导热性、导电性和电磁屏蔽性 （RGO）分散在丙烯酸乙烯-丙烯酸丁酯（EBA）基
能，而成为一种受到广泛关注的新型纳米材料，其
体中，设计了适用于高压直流（HVDC）应用的电
强度大、硬度高、透光率好。石墨烯改性的丙烯酸 场分级材料，并证实通过改变 PBMA 接枝长度或
酯乳液具有优异的导电导热性能 [30-31] 。如图 1 所示， RGO 填充分数可实现电阻率的变化。
YANG 等 [32] 制备了聚二甲基硅氧烷-石墨烯氧化物

图 1 PG-WPUA 复合材料制备的示意图 [32]
Fig. 1 Schematic representation of the PG-WPUA composite preparation [32]

（2）碳纳米管 储能模量和最佳的光致动性能。MA [39] 使用化学气
碳纳米管（CNTs）是一种管状纳米材料，具有 相沉积法在硅衬底上制备了 CNTs。然后，成功地用
高纵横比和高比表面积，所以表现出优异的力学性 ATRP 技术使丙烯酸酯单体接枝到 CNTs 表面上。并
能、热性能、导电性，CNTs 本身还具有硬度高、密 在聚合物基体上刻蚀得到了水接触角高达 155.7且
度小、柔韧性好的特点，是改善聚合物常用的纳米 与荷叶相似的结构。
粒子。用 CNTs 改性聚丙烯酸酯，不仅可以提高复 1.1.3 纳米黏土
合材料的力学性能和热稳定性，还可以使材料具有 纳米黏土具有良好的力学性能和热稳定性，且
电磁性能 [35-36] 。MERIJS-MERI [37] 采用乳胶基复合工 其成本较低，工艺简单，是一种具有良好应用前景
艺制备了不同碳纳米填料的苯丙聚合物（SAC）纳 的纳米粒子。纳米黏土在与聚合物混合之前，通常
米复合材料。结果表明，SAC 纳米复合材料的动态 通过离子交换等方法对其表面进行改性，以诱导其
弹性模量、导电率和电磁屏蔽效率随着纳米填料质 疏水性，促进与聚合物基体的相容性 [40-43] 。黏土基
量分数的增加而增加。ILČÍKOVÁ [38] 分别用聚丙烯 纳米复合材料的研究主要是由于其高可行性、低成
酸丁酯均聚物或聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲 本、高比表面积等优点。与传统复合材料相比，纳
酯嵌段共聚物改性 CNTs，并对其黏弹性和光致动性 米黏土复合材料的热力学性能、阻隔性能、热稳定
[40]
能进行了研究。PBA-b-PMMA 二嵌段共聚物接枝 性甚至化学性能均有显著提高 。TERMOPLASTI 等 [44]
CNTs 的复合材料在较宽的温度范围内具有最佳的 采用溶液浇铸法制备了 3 种不同粘土浓度的纳米黏