文 献 综 述

近年来, 能结合有机物和无机物两者优点的有关有机-无机复合高分子乳液以及能性复合乳液的研究已经越来越引起人们的注意, 也取得了一定的进展。Zhang [ 1] 等研究了硅溶胶尺寸、偶联剂浓度和乳化剂浓度对复合乳胶粒大小和形态的影响;Ding [ 2] 等采用油酸对硅溶胶表面进行处理, 得到了核-壳结构的SiO2 / 聚苯乙烯复合粒子; Yu[ 3] 等制得了蒙脱土-SiO2 / 聚丙烯腈复合物; Mahdavian[ 4] 等采用半连续乳液聚合工艺合成了具有核-壳结构的苯丙/ 纳米SiO2 复合乳胶粒。不过现有的研究中复合乳液的无机组分绝大多数集中在纳米SiO2 上, 其他无机物的相关研究很少, 而如纳米TiO2 有其独特的性能光催化性能等, 因此纳米T iO2 / 聚合物乳液的研究就显得很有意义。本研究以经过硅烷偶联剂表面改性的纳米TiO2为种子, 采用适当的乳液聚合工艺, 制备了纳米TiO2 / 苯丙复合乳液, 并表征了其性能。

１ 　　实验部分

１．１ 材料与试剂

　　纳米TiO2 粉体( 工业级,市售);硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷( KH-560) ( 南京曙光化工有限公司);甲基丙烯酸甲酯( MMA)、苯乙烯( St ) 、丙烯酸丁酯( BA) 、甲基丙烯酸( MAA) 、十二烷基苯磺酸钠( SDBS) 、过硫酸铵( APS) 、氨水、碳酸氢钠、乙醇, 均为分析纯; 蒸馏水, 自制。1.2 纳米TiO2 表面改性

将纳米TiO2 粒子加入到一定量( 约9~ 10 倍纳米TiO2 的量) 的乙醇中溶解, 超声分散30min, 放入三口烧瓶中, 加热至78℃后, 30min 内滴加硅烷偶联剂KH-560( 8%纳米TiO2 的量) 的乙醇溶液( 约3~ 4倍纳米TiO2 的量) , 恒温反应5h, 将反应好的浆液干燥后得到的粉末研磨细后打包, 在90℃下进行索氏抽提24h, 然后将抽提好的粉体在真空烘箱中120℃、真空度0.08MPa 下干燥12h。

１．２　　 乳液聚合

采用以下两种引发体系：

（1）热分解引发体系－－－先称取一定量的水，与乳化剂、单体混合，强力搅拌使之化成预乳化液，将引发剂溶入适量水中制成引发剂溶液。在装有回流冷凝器、搅拌器和分压漏斗的三颈瓶中加入１／５质量的预乳化液，水浴加热至８５℃，然后加入１／４质量的引发剂溶液，搅拌使之反应；将１／２质量的引发剂溶液混入剩余的预乳化液中，待反应器中液体由白变蓝，说明聚合反应开始，此时开始滴加预乳化液；当预乳化液剩余１／３质量时，将称取的有机硅单体混入预乳化液中，然后滴入反应器。整个滴加时间控制在３～４ｈ，当全部预乳化液滴完后，一次全部加入剩余的引发剂溶液，并在原温度下保温１ｈ；然后降温至４０℃以下，用氨水调节平ｐＨ值至７／８，过滤出料

（2）氧化还原引发体系#8212;#8212;#8212;制备预化液和第一次加料方法同（１）. 在反应器中加入预乳化液后，水浴加热至６２℃，加入 （ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８ 和ＦｅＳ０４水溶液．搅拌５ｍｉｎ，然后加入１／１０质量雕白粉水溶液，将１／２质量引发剂溶液混入剩余的预乳化液中．待反应器中液体由白变蓝，此时开始滴加预乳化液；当预乳化液剩余１／３质量时，将称取的有机硅单体混入预乳化液中，然后滴入反应器；整个滴加时间控制在３～４ｈ．在预乳化液滴加过程中，分数次滴加剩余的雕白粉水溶液．当预乳化液全部滴完后，一次全部加入剩余的引发剂和１／１０质量雕白粉水溶液，并在原温度下保温１ｈ；然后降温至４０℃以下，用氨水调节ｐＨ值至:７／８，过滤出料．