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聚合物/介孔分子筛新型复合材料的制备及材料结构与性能研究

闰明涛  
【摘要】:介孔分子筛(Mesoporous Molecular Sieve)是近十年来材料研究领域的热点之一,其独特的结构特征及性质在于具有长程有序的孔结构、孔径分布窄并可以调变、高孔隙率、大比表面积以及表面含端羟基等。作为新型的无机材料,介孔分子筛的研究主要集中于催化剂、吸附剂以及载体材料等方面,尤其是在利用其空旷的孔道结构负载金属催化剂以及有机分子方面,受到了化学家的重视。但相比之下,利用介孔分子筛的结构特点,将其作为一种无机填充材料,开展聚合物/介孔分子筛复合材料的研究开展得还很少。本文从介孔分子筛的结构特征出发,结合聚合物填充改性原理,利用自行合成的具有不同结构的介孔分子筛与聚合物单体原位聚合,制备了多种不同特点的聚合物/介孔分子筛复合材料,并根据复合材料的各种物理性能,提出了新的“无机—有机互穿网络”结构模型和增强机理。 本文首先利用超声波技术合成了具有规则孔道结构,大比表面积(~1000m~2/g)、大孔容(~0.9m~3/g)和孔径(~3nm)的两种结构的介孔分子筛MCM-41和MCM-48,并探讨了反应条件对产物结构、产率的影响,摸索出了最佳制备条件,最终获得了具有较好结构的产物作为聚合物的填充材料。本文选择两种聚合物,即:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的相应单体,通过原位聚合


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