双原位无皂合成聚丙烯酸酯-纳米TiO2复合乳液的研究

双原位无皂合成聚丙烯酸酯-纳米TiO2复合乳液的研究

摘要：

本研究旨在通过双原位无皂合成方法，制备聚丙烯酸酯/纳米二氧化钛（TiO2）复合乳液，并研究其性能。首先使用乙酰丙酮钛和苯乙烯为原料，反应生成含有Ti-OH官能团的聚合物前体，并成功地与聚丙烯酸酯进行共聚反应，形成聚丙烯酸酯/纳米TiO2复合物。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等表征手段对样品进行了表征。结果表明，制备的复合乳液中纳米TiO2均匀分散，并与聚丙烯酸酯形成稳定的复合体系。接下来，通过测试复合乳液的粘度、流变性能和抗菌性能等性能指标，评估了复合乳液的应用潜力。

关键词：双原位无皂合成；聚丙烯酸酯；纳米TiO2；复合乳液

1引言

聚丙烯酸酯是一种常见的合成树脂，具有良好的耐热性和机械性能，在涂料、胶粘剂和塑料等领域具有广泛的应用。然而，聚丙烯酸酯材料在耐候性和抗菌性方面存在一定的缺陷，难以满足一些特殊应用的需求。纳米TiO2作为一种功能性纳米材料，具有极高的抗菌性能和抗紫外线性能，被广泛应用于涂料、纺织品和医疗用品等领域。因此，将聚丙烯酸酯和纳米TiO2复合起来，可以综合两者的优势，获得具有良好性能的复合材料。

2实验方法

2.1材料

聚丙烯酸酯、乙酰丙酮钛、苯乙烯和二氧化钛纳米颗粒（TiO2）是本研究中使用的主要原料。

2.2样品制备

首先将乙酰丙酮钛和苯乙烯在适当比例下混合，经过一定的反应时间后，生成含有Ti-OH官能团的聚合物前体。然后，将聚丙烯酸酯和聚合物前体混合，并加入适量的表面活性剂，形成初始的乳液体系。最后，加入纳米TiO2颗粒，并通过超声处理和适当的温度控制，使纳米颗粒均匀分散在乳液中，形成聚丙烯酸酯/纳米TiO2复合乳液。

2.3性能测试

使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）对复合乳液的结构进行分析；使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对纳米颗粒的形貌和尺寸进行观察。同时，利用流变仪测试乳液的粘度和流变性能，并通过抗菌试验评估复合乳液的抗菌性能。

3结果与讨论

经过合成和表征，得到了一种纳米TiO2均匀分散在聚丙烯酸酯乳液中的复合体系。FTIR结果表明，聚丙烯酸酯与纳米TiO2之间发生了化学反应，并形成了稳定的共聚物。SEM和TEM观察结果显示，纳米颗粒尺寸均匀一致，并且与聚丙烯酸酯相连的界面较好。

在性能测试方面，复合乳液具有良好的流变性能和稳定性。粘度测试结果表明，随着纳米TiO2的含量增加，乳液的粘度有所增加，但仍然保持在可接受的范围内。抗菌性能测试结果表明，复合乳液具有较强的抗菌活性，能够有效地抑制常见细菌的生长。

4结论

本研究成功地利用双原位无皂合成方法制备了聚丙烯酸酯/纳米TiO2复合乳液。通过表征和性能测试，证明了复合乳液中纳米TiO2的均匀分散和稳定性，并且具有良好的流变性能和抗菌性能。这种聚丙烯酸酯/纳米TiO2复合乳液可能在涂料、纺织品和医疗用品等领域具有广泛的应用潜力。

参考资料：

（略本研究成功合成了一种聚丙烯酸酯/纳米TiO2复合乳液，并通过FTIR、SEM和TEM进行了表征和观察。结果表明，纳米颗粒均匀分散在乳液中，并与聚丙烯酸酯形成了稳定的共聚物。乳液具有良好的流变性能和稳定性，并且随着纳米TiO2含量的增加，乳液的粘度增加，但仍处于可接受范围。抗菌性能测试结