溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2-ZrO_2/Poly(MMA-co-MSMA)复合材料  

Nano TiO_2-ZrO_2/Poly(MMA-co-MSMA)composite prepared by sol-gel processing

作　　者：李立[1,2] 施利毅[2] 王源[2] 冯欣[2] 曹绍梅[2] 

机构地区：[1]上海海洋大学食品学院,上海201306 [2]上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444

出　　处：《复合材料学报》2010年第3期122-127,共6页Acta Materiae Compositae Sinica

基　　金：教育部科学技术研究重点项目(208182);上海市优青项目(SSC-08011);校博士启动基金(B-8203-08-0292)

摘　　要：以钛酸异丙酯（Ti（OPri）4）、锆酸正丁酯（Zr（OC4H9）4）为无机前驱物原料,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MSMA）为偶联剂,通过原位溶胶-凝胶法成功制备了透明的纳米TiO2-ZrO2/Poly（MMA-co-MSMA）复合材料。通过红外（FTIR）、紫外（UV）、椭圆偏振光谱仪、扫描电镜（SEM）和热重分析仪（TGA）等手段对纳米复合材料进行了表征。研究发现,复合材料的折射率显著提高,随着TiO2-ZrO2无机氧化物含量的增加,633 nm处折射率从1.491升高到1.579。随着无机组分的增加,紫外吸收增强,复合材料中纳米粒子粒径增大,从20~30nm增加到80~90 nm,但复合材料块体始终保持透明。复合材料的热稳定性有明显提高,800℃最高残炭率随着无机物含量的增加而增大,最高达71%。Transparent nano TiO2-ZrO2/PMMA-co-MSMA organic-inorganic composite was prepared by an in situ sol-gel process with methyl methacrylate（MMA） and 3-（trimethoxysilyl）propyl methacrylate（MSMA） as coupling agents.Titanium isopropoxide and zirconium n-tetrabutanoxide were used for the synthesis of the titania-zirconia network.The composite was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy（FTIR）,ultraviolet spectrophotometer（UV）,Spectro-Ellipsometer,scanning electron microscope（SEM） and thermo-gravimetric analysis（TGA）.With the increase of the TiO2-ZrO2 inorganic content,the refractive indices also promote and ultraviolet absorption becomes stronger.At the same time,the nanoparticles size increases from 20~30 nm to 80~90 nm and the composite still keeps transparency.Nanocomposite heat resistance shows conspicuous improvement.The highest carbon yield at 800℃ improves with the increase of the inorganic content and the best result is 71%.

关 键 词：溶胶-凝胶法 有机/无机杂化体 TiO2-ZrO2/Poly(MMA-co-MSMA) 

分 类 号：TB383[一般工业技术—材料科学与工程]