本论文是以研究聚合物对纳米二氧化硅改性及其在洗涤助剂中的应用为目的。通过溶液聚合的方法制备含羧基的丙烯酸-马来酸酐二元共聚物,含羧基、酰胺基的丙烯酸-马来酸酐-丙烯酰胺三元共聚物,并将所制备的共聚物与水玻璃复合,实现在聚合物水溶液中原位生成纳米二氧化硅并对它表面改性,最后将产物用作无磷洗涤助剂。 本文探讨了不同单体制备聚合物的最佳合成工艺。确定了单体配比、pH、引发剂用量、反应温度和加料方式等。应用红外光谱,热失重等测试手段表征了聚合物的结构,并探讨了不同工艺对助洗性能的影响。 本论文研究了聚合物-水玻璃的复合工艺。探讨了聚合物用量、水玻璃用量、pH、电解质、加料顺序等对二氧化硅分散液稳定性的影响。并用红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)、光电子能谱(XPS)、热失重分析(TGA)等测试手段对改性后的纳米二氧化硅进行了表征。结果表明:所制二氧化硅为无定型,粒径约25-45nm,颗粒分布均匀。聚合物实现了对纳米二氧化硅的表面改性,由于聚合物的吸附或包覆,使得二氧化硅表面电负性下降,空间位阻效应增强,颗粒稳定性增加。纳米二氧化硅表面吸附聚合物的量与聚合物的浓度、分子量及体系的pH值等因素相关。改性后的二氧化硅在溶液中悬浮性增强,助洗性能得到一定的提高。 本文研制的纳米二氧化硅—丙烯酸共聚物复合无磷助洗剂有效地将无机二氧化硅和有机丙烯酸共聚物助洗剂的优良性能综合在一起,同时在助洗剂产品中引入了纳米粒子,纳米效应和有机—无机复合协同效应大大提高了助洗剂的综合性能,应用前景十分广阔。同时实现了在聚合物体系中用廉价的水玻璃原位生成纳米二氧化硅,并对其表面改性,颗粒稳定性较大幅度地提高,一定程度上解决了团聚问题,初步实现了表征纳米二氧化硅吸附的聚合物的量。