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UV光聚合制制有机-无机纳米复合材料结合了光聚合与纳米复合材料的优点。本论文主要从光聚合体系的核心组份——光引发剂入手,利用光聚合技术制备出有机-无机相通过化学交联的蒙脱土/聚合物复合材料。本论文的主要工作如下:
1、4-羟基二苯甲酮通过与丙烯酰氯反应引入双键,再与二乙胺,哌嗪,十二胺通过迈克尔加成反应合成叔胺,用碘丙烷季铵盐化,得到三种季铵盐产物DEBPI,PDBPI,DDBPI。以季铵盐光引发剂为插层剂,与蒙脱土进行溶液离子交换反应,表征结果显示引发剂DEBPI,PDBPI未能在离子交换反应中与蒙脱土层间的Na+充分交换,形成高效的活性土;DDBPI-MMI的XRD的表征结果证明层间距扩大,季铵盐引发剂成功插入到蒙脱土层间,根据热失重分析数据则可以定量计算出插入到蒙脱土层间有机引发剂的重量分数。
2、以有机活性蒙脱土DDBPI-MMT为光聚合体系的引发剂和无机填料组分,TPGDA为活性稀释剂,CN964为低聚物,在添加不同质量分数蒙脱土,不同光照强度条件下紫外光聚合。FTIR表征结果显示,在添加蒙脱土质量分数只有0.5％时,丙烯酸酯双键的转化率依然能够达到80％以上,说明改性蒙脱土具有较好的光引发活性;同时XRD和TEM的结果证明改性后的蒙脱土以部分插层,部分剥离的形式分散在树脂基体中,形成了聚合物/蒙脱土纳米复合材料。
3、将带有叔胺基的引发剂2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮BDMB分别用碘甲烷,十二烷基溴和癸烷基溴季铵盐化,得到季铵盐引发剂BDMBI、BDMBD和BDMBB。以乙醇和水为分散溶剂的BDMBI和BDMBD插层反应所得到的蒙脱土经过热失重和XRD表征,结果均显示季铵盐引发剂未能成功插入到蒙脱土层间;以甲醇和水为分散溶剂的BDMBB插层反应所得到的蒙脱土,热失重分析结果显示有少量有机物被引入到蒙脱土中,XRD的结果显示插层反应后的蒙脱土层间距略有扩大,但扩大程度较小,因此可以推测仅有少量的引发剂被插入到了蒙脱土层间。