纳米粒子表面改性的研究进展_罗颖

改性方法：
配制一定浓度的十二烷基硫酸钠(A. R. ) 溶液, 将一定量的 氧化铈粉末加入溶液中, 在25 ℃下用电动搅拌器搅拌1 h , 过滤, 滤饼在干燥箱中干燥2 h , 取出用气流粉碎机粉碎, 过160 目筛即得到改性的纳米氧化铈。
改性机理：
表面活性剂不仅可吸附在颗粒的表面上, 而且还可渗入到 微缝隙中并能向深处扩展, 如同在缝隙中打入一个“楔子”, 起到劈裂的作用。 当水为介质时, 十二烷基硫酸钠是阴粒子表面活性剂, 表面 带负电荷, 它可通过范德瓦尔斯力吸附于固体颗粒缝隙的表 面,使缝隙表面因带同种电荷产生排斥力。 渗透压的作用使团聚强度降低。
干燥２４ｈ。
高聚物：优良的力学性能和成膜性
陶瓷材料：良好的电性能 将具有压电性能的陶瓷与聚合物复合,所得材料可以克服陶
将填料充分
将偶联剂与其低沸点
•
干法即喷雾法
湿法称溶液法
直接加入法是将所有配合剂和树脂一起混合 （控制料温低于偶联剂的分解温度）
偶联修饰方法 纳米氧化铝具有高硬度、高强度、热稳定性好、 在乙醇溶剂中加入偶联剂，将２ｇ纳米Ａ２Ｏ３加入到水解偶联剂溶液中， 耐磨蚀等一系列特性，被用作橡胶、树脂等有 机材料的改性填料。 水浴加热至一定温度，反应一定时间后过滤，用甲苯洗涤，于６０℃真空
下表为硅偶联剂在各种无机纳米粒子表面化学结合 程度的评价．很清楚硅偶联剂对羟基含量少的碳酸
钙、碳黑、石墨和硼化物陶瓷材料不适用．
表5．6列出一些有代表性的硅偶联剂及与其 相溶的聚合物．
溶剂配制成一定浓度 脱水后在高速 的溶液,然后在一定温 分散机中,于 度下与无机填料在高 处理技术 一定温度下与 速分散机中均匀分散, 雾气状的偶联 从而达到填料的表面 • 硅烷偶联剂的实际使用方法主要有两种:预 剂反应制成活 改性. 性填料; 处理法（干法和湿法）和直接加入法；

厚， 但可 由场致 发射 形成通 路 。纳 米粒 子 增强 环 氧树 脂 的 导
电性 就是 这 ３ 导 电机 制相互 竞争 的结果 。 种
１ ２ 制备方 法 ．
环 氧树脂 纳米复合 材料 的制 备方 法 主要 有 直接 共 混法 、 插 层聚合 法 、 溶胶 一 法等 。 凝胶 ］ （） １ 直接 共 混 法 该 方法 是制备 纳米 环氧树脂 基 复合 材 料最 直 接 的方 法 。
（ｈ ｌ０ ０ ） ｃ ｘ ｌ ９ ９
的比表面积就越大， 与树脂基体接触面积也越大 ， 材料受冲
＊陕西省工业攻关项 目（０ ０ ０１ ） 陕西省教 育厅专项科研 计划（０ ０Ｋ５ ９ ； ２ １ Ｋ１—８ ； ２ １Ｊ ７ ） 西安工程 大学创Ｎ ￣ －
王琼 ： ，９ ６ 生， 男 １８ 年 硕士
层单元 ， 并使其均匀分散 于聚合物基体 中， 实现 了聚合物和 硅酸盐片层在纳米尺度上的复合 。
通常是将经偶联剂处理的纳米粒子用超声波处理 ， 填充于环
氧 树脂 中 ， 后加 入 固化 剂 ， 成 复 合 材 料 。当 对 填 充 有 纳 然 形 米 材料 的环 氧树脂 溶 液进行 超声 波 处理 时 ， 在 混合 液 中产 会
生空穴或气泡 ， 它们在声场的作用下振动 。当声压达到一定 值时 ， 空穴或气泡迅速增长， 然后突然闭合 ， 在液体的局部区 域产生极高的压力， 导致液体分子剧烈运动。这种压力或液
能、 电磁性 能、 光学等方面的最新研 究进展 ， 并对其应 用前景进行 了展 望， 最后提 出了一种新 的方案 ， 以期提 高其综合
性能 ， 而拓 宽环氧树 脂在 电子封 装材料 方面的应用领域 。 从
关 键 词 纳米粒子 环 氧树脂 改性

第４ １卷第 １ ６期
２ ０ １ ３年 ８月
广
州
化
工
Ｖ０ Ｌ ４ １ Ｎｏ ． １ ６ Ａｕ ｇ ｕ ｓ ｔ ． ２ ０ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
磁 性 纳 米 颗 粒 的 制 备 及 表 面 改 性
ｓ ｕ ｆａ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆｔ ｈ ｅ ｍ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｍａ ｇ ｎｅ ｔ ｉ ｃ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ；ｌ ｉ ｐａ ｓ ｅ；ｉ ｍｍｏ ｂ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
作为蛋 白质 的一 种 ，酶 分 子 对外 部 环 境 非 常 敏感 ，在 高 温 、强酸 、强碱 、刺激性溶 剂等环境 下不够 稳定 ；反 应结束 后 较难从反应 体系 中 回收 ，这 些 问题直 接导致 生产 成 本 的提高 ，
机 小分子对磁性颗粒进行 改性 ，得到适用 于 固定化 酶 的载 体材 料。 磁性 Ｆ ｅ Ｏ 纳米颗粒通过超 声 ，均匀分 散到 ２ ０ ． ０ ｍ Ｌ去离 子水 中 ，将 １ ０ ． ０ ｍ Ｌ由 ０ ． ５ ｇ氢氧化钠和 ０ ． ５ ｇ葡萄糖酸钠配制 的水溶液逐滴 加入 磁性颗 粒胶 体 中，剧 烈搅拌 。在 ３ ０℃水 浴 锅 中，反应 ４ ｈ 。用 磁铁分 离 改性 的 Ｆ ｅ Ｏ 纳 米颗 粒 。去 离
隋 颖
（ 曲阜 师范 大 学杏 坛 学 院 ，山 东 济南 ２ ５ ０ ２ ０ ０ ）
摘 要 ：采用化学共沉淀法合成 Ｆ ｅ ， ０ 纳米颗粒，用葡萄糖酸对磁性纳米颗粒表面进行了修饰 ， 并利用扫描 电子显微镜
（ Ｓ Ｅ Ｍ） 、傅立 叶转 变红外光谱仪 （ Ｆ Ｙ ｒ —Ｉ Ｒ） 、ｘ一 射 线衍 射 （ Ｘ Ｒ Ｄ） 对修饰前后 的 Ｆ ｅ ， ０ 纳 米颗粒 进行 了表征 ，实验结 果表 明 ：磁性 纳米颗粒粒径分布均匀 、单 分散性好 ，改性后其表面具有相应 的官能 团。

2022年51卷第

3期

刘浩等—

—聚合物从表面接枝改性无机粒子的进展

聚合物从表面接枝改性无机粒子的进展刘浩'，聂晨晨'，谢贵明

2,陶绍程

2

(1.贵州大学，化学与化工学院，贵州，贵阳550025 ；2,中低品位确矿及其共伴生资源高效利用国家重点实验室，

贵州，贵阳550014；3,贵州省绿色化工与清洁能源重点实验室，贵州，贵阳550025)

摘要：无机粒子作为填料填充高分子材料能够起到增韧、

增强作用

，提高材料的综合性能，

但无机粒子与高分子

基体极性差异大，容易发生团聚，影响材料性能。因此，需要对无机粒子进行表面改性，降低其表面极性。虽然小分 予改性剂能够降低无机粒子表面极性，解决其在高分子基体中的分散团聚问题，但是改性后粒子表面的有机链较 短，与高分子基体的相互作用小，复合材料的综合性能提升效果不明显。聚合物从表面接枝(grafting from)改性无

机粒子，得到长链聚合物接枝包覆的无机粒子，其与高分子基体分子链的缠绕更加紧密，界面相容性更好，可有效解 决无机粒子在高分子基体中的分散性能较差和界面问题，显著提高了复合材料的综合性能。重点介绍了聚合物表 面接枝改性无机粒子的研究，主要包括表面可聚合化合物的接枝聚合、粒子表面锚固引发剂?1发接枝聚合、原子转

移自由基聚合(ATRP)、可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)等方法，并针对各方法存在的不足，提出了解决问题的

思路。关键词：无机粒子；从表面接枝；聚合物；改性；原子转移自由基聚合；可逆加成-断裂链转移聚合

中图分类号:TQ340. 13 文献标识码：A 文章编号：1001 -9456(2022)03 -0066 -07

Research Progress of

Inorganic

Particles

Modification by Polymer

Grafting from the

Surface

LIU Hao1 ,

NIE Chenchen1 , XIE