北京化工大学硕士论文北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：猫受日期：狸！；！≤：≥垒关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家相关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采取影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在鱼年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：导师签名：日期：翌！！：』：！全日期：ｊ边纽—Ｌ

　　北京化工大学硕士论文学位论文数据集中图分类号ＴＱ６３０．４学科分类号１５０．５５论文编号８４密级公开学位授予单位代码１００１０学位授予公司名称北京化工大学作者姓名**学号２０１０００１１８４获学位专业名称硕士获学位专业代码０８１７０４课题来源非立项研究方向工业催化论文题目硅烷偶联剂改性空心ＳｉＯ：纳米球对纯丙乳液性能的影响研究关键词ＳｉＯ：，纳米微球，空心纳米球，硅烷偶联剂，纯丙乳液。论文答辩日期２０１３．５．２４宰论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师李保山教授北京化工大学应用化学评阅人１刘建军副教授北京化工大学应用化学评阅人２郭灿雄副教授北京化工大学分析化学评阕人３评阅人４评阕人５椭员糊孙晓明教授北京化工大学理学院应用化学答辩委员１宋字飞教授北京化工大学理学院应用化学答辩委员２李增和副教授北京化工大学理学院应用化学答辩委员３汪中明副教授北京化工大学理学院无机化学答辩委员４李亚平副教授北京化工大学理学院物理化学答辩委员５汪：一．四．论文类型：１．基础研究２．应用研究３．开发研究４．其它中图分类号在（（中国图书资料分类法》查询。学科分类号在中华人民共和国国家标准（ｃｓ／ｒ１３７４５－９）《学科分类与代码》中查询。论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。

　　北京化工大学硕士论文硅烷偶联剂改性空心Ｓｉ０２纳米球对纯丙乳液性能的影响研究摘要在国内外，关于纯丙乳液的研究已有一段时间，但是与硅丙乳液相比，纯丙乳液的耐候性较差，材料较易磨损，因此其应用受到了限制。无机物大多具有硬度大、耐磨损、绝热等特点，因而作为结构材料颇受青睐。但是，相较有机物而言，无机物加工成型难且韧性偏差。两者的复合将使新材料兼具无机物和有机物的优点。空心纳微粒子一般为球形空心结构，质量较轻，具备比较好的流动性、较强的填充能力。在有机材料中添加无机空心纳微粒子，不但可以减小材料的密度，使材料易于加工；而且，当材料受力时，空心纳微粒子能吸收能量，使材料不可能会出现破坏性裂纹。与此同时，空心纳微粒子的球形结构更加有助于将外界的压力均匀地传递给基体，可使材料的韧性、强度提高。因而，采用空心Ｓｉ０２纳米球改性纯丙乳液，可望提高纯丙乳液的附着力、耐候性以及耐磨损性，而且赋予乳液更优良的流动性、强度和韧性。但由于空心Ｓｉ０２微球的粒径比较小，比表面积及表面能大，因而易于发生吸附，产生团聚现象，不能很好地分散在纯丙乳液中。因此，对其进行表面改性具备极其重大的意义。本论文首先将空心Ｓｉ０２纳米球用硅烷偶联剂改性，使空心Ｓｉ０２纳米球表面键合上有机官能团，便于与纯丙乳液发生偶联，再将其引入到纯丙乳液中，提高了纯丙乳液的附着力及耐候性。论文主要研究成果：（１）分别使用硅烷偶联剂Ａ．１７２、ＫＨ５７０改性空心Ｓｉ０２纳米球，并使用多种表征方法，综合评定了改性后的空心Ｓｉ０２纳米球的结构及性质。测试分析结果为：硅烷偶联剂Ａ．１７２、ＫＨ５７０均成功地对空心Ｓｉ０２纳米球进行了表面改性，改性后的空心Ｓｉ０２纳米球表面连有富含碳碳双键的活性基团，其在有机溶剂中的分散性显著地增强，且并未破坏其形貌结构。

　　北京化工大学硕士论文（２）采用种子乳液聚合工艺，将改性后的空心Ｓｉ０２纳米球与有机物复合制备出改性纯丙乳液。探讨各影响因素对聚合反应的影响，确定了最佳反应条件。并探讨硅烷偶联剂改性空心Ｓｉ０２纳米球对纯丙乳液性能的影响，对比使用空心Ｓｉ０２纳米球改性前、后纯丙乳液的热重分析，能够准确的看出改性后的纯丙乳液的热分解温度为３２６℃，比原纯丙乳液提高了２２℃，说明了空心Ｓｉ０２纳米球改性的纯丙乳液的耐热性有所提高；对比改性前、后的纯丙乳液紫外分析，能够准确的看出改性后的纯丙乳液的对紫外光有更强的吸收作用，减弱了紫外光对原材料的照射，对原材料起到了更好的保护作用；对比改性前、后的纯丙乳液的附着力测试，能够准确的看出，改性后的乳液的附着力有明显的提高。总之，空心Ｓｉ０２纳米球改性后的纯丙乳液具有更优异的耐热性、更好的附着力以及对原材料更好地保护作用。关键词：Ｓｉ０２，纳米微球，空心纳米球，硅烷偶联剂，纯丙乳液。

　　ＳＩＬＩＣＡＨｏＬＬＯＷＮＡＮＯＳＰＨＥＲＥＳＭＯＤＩＦＩＥＤＷＩＴＨＳＩＬＡＮＥＣＯＵＰＬＩＮＧＡＧＥＮＴＡＮＤＴＨＥＩＲＩＮＦＬＵＥＮＣＥＰＲＯＰＥＲＴＹＡＢＳＴＲＡＣＴＰｕｒｅａｃｒｙｌｉｃｅｍｕｌｓｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｒｙｌｉｃｓｉｌｉｃｏｎｅｅｍｕｌｓｉｏｎ，ｗｅａｔｈｅｒｒｅｓｉｓｔａｎｔａｎｄｓｔｉｃｋｉｎｅｓｓｏｆｐｕｒｅａｃｒｙｌｉｃｅｍｕｌｓｉｏｎａｒｅｐｏｏｒｅｒａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｌｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｌｉｍｉｔｅｄ．ＩｎｏｒｇａｎｉｃｉＳｐｏｐｕｌａｒａｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌ，ｂｅｃａｕｓｅｉｔｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉＳｅｘｃｅｌｌｅｎｔ，ｓｕｃｈａｓ：ｈａｒｄｎｅｓｓ，ｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｔａｎｄｔｈｅｒｍａｌｉｓｏｌａｔｉｏｎ．ｂｕｔｉｔｓｔｏｕｇｈｎｅｓｓｉＳｐｏｏｒｅｒｔｈａｎｏｒｇａｎｉｃａｎｄｍｏｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｌｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔ．Ｓｏｏｒｇａｎｉｃ．ｉｎｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃｏｍｂｉｎｅｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃａｎｄｏｒｇａｎｉｃ．１１１ｅｈｏｌｌｏｗｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｓｐｈｅｒｉｃａｌ，ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ，ｇｏｏｄｍｏｂｉｌｉｔｙ， ａｎｄ ｓｔｒｏｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｆｉｌｌ．Ｍａｔｅｒｉａｌ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｈａｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｉＳ ｅａｓｙ ｔｏ ｂｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒ， ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ Ｃａｎ ｐｒｏｄｕｃｅ ａｌａｒｇｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｃｒａｚｉｎｇ，ｎｏｔ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｃｒａｃｋ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ ｔｈｅ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉＳ ａｌｓｏ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｔｏ ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｔｈｅ ｏｕｔｓｉｄｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ＳＯ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｐｕｒｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒ ａｎｄ ｉｔ ｈａｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｆｏｒｃｅ，ｗｅａｔｈｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｐｕｒｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｓｍａｌｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｂｉｇ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａＳｉ０２ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｗｉｌｌ ｎｅｃｅｓｓａｒｉｌｙ ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ，ａｎｄ ｃａｎ ｎｏｔ ｂｅ ｗｅｌｌ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｕｒｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ． Ｓｏ，ｆｉｒｓｔｌｙ，Ｓｉ０２ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ａｒｅ ｓｕｒｆａｃｅ－ｍｏｄｉｆｉｅｄ，ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅｍ ３

　　北京化工大学硕士论文 ｅａｓｙ ｔｏ ｄｉｓｐｅｒｓｅ． ・Ｉｎ ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ，Ｓｉ０２ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｒｅｐａｒｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｓｕｃｈ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｏ ａｖｏｉｄ ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｏｆ Ｃ＝Ｃ ｂｏｎｄｓ ｕｐｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ．ｎｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ Ｓｉ０２／ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｗｅｒｅ ｔｈｅｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｐｕｒｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅｉｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ． １１１ｅ ｍａｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ： １．Ｓｉ０２ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｗｅｒｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ Ａ一１ ７２ ａｎｄ ＫＨ５７０ ａｎｄ ａｓｓｅｓｓｅｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｕｓｉｎｇ ａｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｓｉ０２ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｗｅｒｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ Ａ－１ ７２ ａｎｄ ＫＨ５７０ ａｎｄ Ｓｉ０２／ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｗｏｕｌｄ ｎｏｔ ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ ｉｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｏｆ Ｃ＝Ｃ ｂｏｎｄｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｉｒｓ ｍａｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｒｅｍａｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ． ２．Ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ Ｓｉ０２／ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｗｅｒｅ ｔｈｅｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｐｕｒｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｉｎｇ ｓｅｅｄｅｄ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ．ｎｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｎ ｗｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅｉｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ＴＧ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ ｈｏｌｌｏｗ ｓｉｌｉｃａ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｗａｓ ３２６℃，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ２２℃ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｌｌｏｗ ｓｉｌｉｃａ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ＵＶ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｅｘｉｓｔｅｄ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ＵＶ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｅｍｕｌｓｉｏｎ．Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｗｅａｋｅｎｅｄ ＵＶ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｔｏ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄ ｐｌａｙｅｄ ａｇｏｏｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｔｏ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｔｅｓｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｉｎ ｓｈｏｒｔ，ｔｈｅ ｈｏｌｌｏｗ ｓｉｌｉｃａ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｒｙｌｉｃ ４

　　北京化工大学硕士论文 ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｈａｄ ｍｏｒｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｂｅＲｅｒ ａｄｈｅｓｉｏｎ ａｎｄ ｂｅｔｔｅｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｔｏ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：Ｓｉ０２，ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ，ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ， ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｐｕｒｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ５

　　北京化工大学硕士论文 目录 第一章绪论………………………………………………………………。１ １．１前言…………………………………………………………………………………………．１ １．２纯丙乳液改性………………………………………………………………………．．１ １．２．１引入微量功能单体…………………………………………………………２ １．２．２改变引发体系………………………………………………………………………２ １．２．３改变乳化剂…………………………………………………………………２ １．２．４添加纳米材料……………………………………………………………………３ １．３空心纳米球改性……………………………………………………………４ １．３．１表面包覆处理…………………………………………………………………５ １．３．２表面接枝处理……………………………………………………………………６ １．３．３高能处理法…………………………………………………………………………８ １．４有机／无机纳米复合材料……………………………………………………８ １．４．１有机／无机纳米复合材料的制备方法………………………………………８ １．４．２有机／无机纳米复合材料的性能…………………………………………ｌ ｌ１．４．３有机／无机纳米复合材料的应用…………………………………………．１３ １．５论文的目的、意义及研究内容………………………………………………１４ １．５．１论文的目的及意义……………………………………………．．．………ｊ…………一１４ １．５．２论文的研究内容………………………………………………………………………．１５ 第二章实验部分………………………………………………………１ ７２．１仪器和试剂……………………………………………………………………１７ ２．１．１实验仪器……………………………………………………………………一１７ ２．１．２实验试剂…………………………………………………………………１７ ２．２实验方法……………………………………………………………………．．１ ８２．２．１空心Ｓｉ０２纳米球的改性……………………………………………………………１８ ２．２．１．１空心Ｓｉ０２纳米球的Ａ．１７２改性……………………………………．．．．…………１８ ２．２．１．２空心Ｓｉ０２纳米球的ＫＨ５７０改性………………………………………………１９ ２．２．２改性空心Ｓｉ０２纳米球改性纯丙乳液……………………………………．１９ ２．３样品的表征………………………………………………………………………２２ ２．３．１改性前、后Ｓｉ０２纳米球的分析表征……………………………………．．２２ ２．３．２使用空心Ｓｉ０２纳米球改性前、后的纯丙乳液分析与表征………………一２３ 第三章空心Ｓｉ０２纳米球的改性……………………………………２７ ３．１引言…………………………………………………………………………………………２７ ３．２硅烷偶联剂Ａ．１７２改性空心Ｓｉ０２纳米球…………………………………．２８ ３．２．１硅烷偶联剂Ａ．１７２改性空心Ｓｉ０２纳米球的反应条件考察………………２８ ３．２．２硅烷偶联剂Ａ．１７２改性的空心Ｓｉ０２纳米球的表征………………………３０ ３．２．３硅烷偶联剂Ａ．１７２改性的空心Ｓｉ０２纳米球的的机理探讨………………３２

　　北京化工大学硕士论文 ３．３硅烷偶联剂ＫＨ５７０改性空心Ｓｉ０２纳米球…………………………………３３ ３３．１硅烷偶联剂ＫＨ５７０改性空心Ｓｉ０２纳米球的反应条件考察………………３３ ３．３．２硅烷偶联剂ＫＨ５７０改性的空心Ｓｉ０２纳米球的表征……………………一３５ ３．３．３硅烷偶联剂ＫＨ５７０改性的空心Ｓｉ０２纳米球的的机理探讨…………………．３７ ３．４本章小结………………………………………………………………………………３８ 第四章空心Ｓｉ０２纳米球改性纯丙乳液的制备及表征……．３９ ４．１引言………………………………………………………………………………………．．３９ ４．２空心Ｓｉ０２纳米球改性纯丙乳液的反应条件考察……………………………３９ ４．２．１单体等试剂滴加速度对纯丙乳液改性的影响……………………………３９ ４．２．２不同反应温度对纯丙乳液改性的影响……………………………＿……一４０ ４．２．３软、硬单体的不同配比对纯丙乳液性能的影响…………………………４ｌ ４．２．４甲基丙烯酸用量对纯丙乳液性能的影响…………………………………４２ ４．２．５乳化剂配比及用量对纯丙乳液性能的影响………………………………４３ ４．２．６引发剂的用量对纯丙乳液性能的影响……………………………………４５ ４．２．７不同硅烷偶联剂改性空心Ｓｉ０２纳米球对纯丙乳液改性的影响…………．４６ ４．２．８空心Ｓｉ０２纳米球的用量对纯丙乳液性能的影响…………………………４８ ４．３空心Ｓｉ０２纳米球改性纯丙乳液的表征分析………………………………一４９ ４．３．１空心Ｓｉ０２纳米球改性纯丙乳液的ＦＴ－ＩＲ表征分析………………………．４９ ４．３．２空心Ｓｉ０２纳米球改性纯丙乳液的热重分析………………………………５０ ４．３．３空心Ｓｉ０２纳米球改性纯丙乳液的紫外表征分析…………………………５０ ４．３．４改性乳液的附着力测定………………………………………………………５ｌ ４．３．５空心Ｓｉ０２纳米球改性纯丙乳液的性能分析………………………………５ｌ ４．４本章小结…………………………………………………………………………５２ 第五章结论…………………………………………………………………５３ 附录１。…。．．…………………。。……………．…………………．……………５５ 附录２……………………………………………………………………………６３ 参考文献…………………………………‰…………………………．７５ 致谢…………………．．………………………………………………．………．８３ 研究成果及发表的学术论文…………………………………………８５ 作者和导师简介………………………………………………………．８７

　　北京化工大学硕士论文 Ｃｏｎｔｅｎｔｓ Ｃｈａｐｔｅｒ ＩＧｅｎｅｒａｌ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ｉ １．１ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ……………………………………………………………………………………………………………．．１ １．２ Ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｕｒｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ……………………………………………．１ １．２．１ Ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏ－ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｎｏｍｅｒ……………………………………．２ １．２．２ Ｃｈａｎｇｉｎｇ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ ｓｙｓｔｅｍ……………………………………………………………………………………２ １．２．３ Ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇ ａｇｅｎｔ…………………………………………………………………………２ １．２．４ Ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ………………………………………………………………………３ １．３ Ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ………………………………………………４ １．３．１ Ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏａｔｉｎｇ……………………………………………………………………………………………………５ １．３．２ Ｓｕｒｆａｃｅ ｇｒａｆｔｉｎｇ…………………………………………………………………………………………………．．６ １．３．３ Ｈｉｇｈ－ｅｎｅｒｇｙ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ………………………………………………………………………………………８ １．４ Ｏｒｇａｎｉｃ．ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ………………………………………………………………………８ １．４．１ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ………………………………。８ ’１．４．２ Ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ……………………………．１ １１．４．３ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｏｒｇａｎｉｃ—ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ…………………………………………．・ １３ １．５ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ａｎｄ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ…………………………………………………。１４ １．５．１ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ａｎｄ ｔａｒｇｅｔ………………………………………………………………………………………１４ １．５．２ Ｍａｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ……………………………………………………………………………………………………．．１ ５Ｃｈａｐｔｅｒ ２．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７ ２．１ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｇｅｎｔｓ………………………………………………………………………．．１７ ２．１．１ Ｍａｉｎ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ………………………………………………………………………………………………．．１７ ２．１．２ Ｍａｉｎ ｒｅａｇｅｎｔｓ……………………………………………………………………………………………………～１７ ２．２ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ…………………………………………………………………………………………………………１ ８２．２．１ Ｓｉ０２ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｍｏｄｉｆｌｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ…………………。１ ８２．２．１．１ Ｓｉ０２ ｈｏｌｌｏｗｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈＡ－１７２…………………………………．．１８ ２．２．１．２ Ｓｉ０２ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ＫＨ５７０………………………………１９ ２．２．２ Ｐｕｒｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ Ｓｉ０２ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ……………………１９ ２．３ Ｃｈａｒａｃｔｅｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ…………………………………………………………………………………．２２ ２．３．１ Ｃｈａｒａｃｔｃｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｌｌｏｗ Ｓｉ０２ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ａｎｄ ｍｏｄｉｆｌｅｄ ｂｙ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ…………………………………………………………………………………………２２ ２．３．２ Ｃｈａｒａｃｔｅｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｕｒｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ Ｓｉ０２ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ………………………………………………………………………………………………………．２３ Ｃｈａｐｔｅｒ ３Ｓｉ０２ ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２７ ３．１ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ……………………………………………………………………………………………………………２７ ３．２ Ｓｉ０２ｈｏｌｌｏｗ ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈＡ一１７２……………………………………………………．２８ ｌ¨