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《济南大学》 2011年
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SEBS功能化及其在构筑无机纳米材料方面的应用

郭焕旺  
【摘要】:采用溶液法进行了聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)接枝马来酸酐(MAH)的研究,通过控制引发剂过氧化二异丙苯(DCP)和反应物MAH的含量,制备了接枝率分别为0.75%,1.09%,1.35%,1.80%,2.30%的系列SEBS-g-MAH产物。通过对产物进行红外光谱定性分析,证明了MAH成功接枝到SEBS分子链上;采用酸碱滴定法,测定出产物中MAH的接枝率。 酸碱中和滴定法测定SEBS-g-MAH中MAH的接枝率是测定样品酸酐含量的经典方法,但存在一些问题,本论文对该测定方法进行了详细探讨。分析了样品浓度、标准滴定溶液浓度、滴定温度等因素对测试结果的影响,进而得到了优化的试验方法。该方法具有操作简单、投资少等优点。 通过钛酸四异丙酯的溶胶-凝胶过程以及与SEBS-g-MAH的复合制备出纳米TiO_2分散均匀的SEBS-g-MAH/TiO_2透明复合膜。改变TiO_2溶胶-凝胶的加入量得到了不同纳米TiO_2含量的SEBS-g-MAH/TiO_2透明复合膜,由于PEB-g-MAH段与纳米TiO_2之间有较强的相互作用,因此TiO_2可以均匀分散到PEB-g-MAH微区。而纯SEBS与TiO_2之间没有这种相互作用,导致TiO_2颗粒尺寸变大,二者发生宏观相分离,得到的复合薄膜不透明,且颜色发黄。 SEBS-g-MAH/TiO_2透明复合膜在甲苯中的溶解性明显下降。透射电子显微镜(TEM)观察表明:复合膜中纳米TiO_2分散均匀,X射线衍射测试没有发现特别明显的结晶峰出现,表明复合膜中TiO_2为非晶态。 SEBS-g-MAH/TiO_2透明复合膜拉伸测试结果表明:SEBS-g-MAH复合TiO_2后其初始模量和拉伸强度显著增大,而该复合膜的断裂伸长率依然保持在很高的水平,与SEBS-g-MAH相比基本不变。 对SEBS-g-MAH/TiO_2透明复合膜样品进行了差示扫描量热分析,结果表明:SEBS,SEBS-g-MAH,SEBS-g-MAH/TiO_2橡胶段PEB的玻璃化转变温度依次升高。这是由于SEBS-g-MAH分子链之间的相互作用,以及SEBS-g-MAH与纳米TiO_2之间的相互作用要强于纯SEBS分子链之间的相互作用,这限制了分子链的运动,导致玻璃化温度的提高。对SEBS-g-MAH/TiO_2透明复合膜样品进行了热失重分析,结果表明:SEBS-g-MAH复合纳米TiO_2(3%, v/v)后其初始分解温度有所升高,SEBS-g-MAH,SEBS-g-MAH/TiO_2(3%, v/v),SEBS-g-MAH/TiO_2(5%, v/v)的50%失重温度依次升高,这是由于复合膜中纳米TiO_2含量的增多导致其与高分子链之间的相互作用增大,因此热稳定性增强; 对SEBS-g-MAH/TiO_2透明复合膜高温处理,得到了纳米TiO_2粒子。扫描电镜结果表明该纳米TiO_2粒子是球形的,直径在200nm以下;比表面积及孔径分布测定表明该纳米材料具有较大的比表面积和典型的介孔结构特征;对其催化性能进行了研究,发现该纳米材料对亚甲基蓝的降解具有明显的催化作用。
【学位授予单位】:济南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

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【参考文献】
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