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纳米二氧化钛/聚丙烯酸酯复合乳液在涂料、化妆品和医学等领域具有广泛的应用。但纳米二氧化钛在聚丙烯酸酯中极易团聚,使其应用受到限制。增强纳米二氧化钛和聚丙烯酸酯的相容性是目前需要解决的关键性问题。本文研究了纳米二氧化钛的制备、用硅烷偶联剂对其进行改性及将改性后的纳米二氧化钛同系列聚丙烯酸酯复合得到纳米复合材料,考察了纳米二氧化钛对聚丙烯酸酯的热学、力学及紫外线屏蔽性能的影响,并初步探讨了其在涂料中的应用。采用非水相溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,得到纯锐钛矿型的纳米二氧化钛,粒径为6 nm,表面含有丰富的羟基。采用硅烷偶联剂γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A174)对其进行改性,改性后的纳米二氧化钛表面带正电荷,FT-IR和TGA分析表明A174成功接枝在纳米二氧化钛表面,分散性实验和接触角测试表明改性后其表面由亲水性变成亲油性。采用细乳液聚合法制备纳米二氧化钛/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合乳液,FT-IR和XRD谱图中都出现了纳米二氧化钛特征峰,TEM、SEM和EDS分析表明纳米二氧化钛在PMMA中分散良好。TGA、DMA和拉伸分析表明,纳米二氧化钛/PMMA复合材料的热学和力学性能较纯PMMA有显著提升,当纳米二氧化钛含量从0增至3.0 wt%时,纳米复合材料的半分解温度(T0.5)从358.3℃增至370.7℃;玻璃化转变温度(Tg)从93.1℃增至108.3℃;储能模量从2243 MPa增至3289 MPa;拉伸强度从47.9 MPa增至62.8 MPa;杨氏模量从1.52±0.14 MPa增至2.83±0.12 MPa。采用细乳液聚合法制备纳米二氧化钛/聚(甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸[P(MMA/BA/MAA)]复合乳液,TEM图显示乳胶粒子中,纳米二氧化钛在聚合物中保持单分散。SEM和EDS分析表明纳米二氧化钛在复合膜中分散良好。TGA和DSC分析表明,当纳米二氧化钛含量2.0 wt%时,纳米复合膜的T0.5和Tg分别比纯聚合物膜提高11.5℃和9.2℃。UV-Vis谱图表明纳米复合膜可屏蔽350 nm以下的紫外线,较纯聚合物膜只能屏蔽280 nm以下的紫外线有显著提升,并且复合膜仍然保持高透明性。