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碳纳米管(CNTs)具有极优异的力学、热学、电磁和光学等性能,并有良好的化学稳定性,是聚合物复合材料理想的增强和功能材料,逐渐成为研究热点。然而碳纳米管作为一种纳米材料,极易团聚,与聚合物之间的界面结合作用弱,为了发挥CNTs的增强作用,必须先对其进行改性,以提高CNTs的分散性,增加CNTs与聚合物之间的界面结合力。碳纳米管和纳米SiO2的共同缺点是纳米尺度粒子易团聚,难以达到纳米增强材料的高性能要求。为了实现碳纳米管和纳米SiO2优势互补和纳米增强的效果,先用二氧化硅对CNTs进行包覆改性,再用偶联剂对其进行表面处理改性,以提高与基体聚合物的相容性。采用原位乳液聚合技术,制备了碳纳米管/纳米SiO2改性的丙烯酸树脂乳液。本论文开展的研究工作如下:采用半连续乳液聚合法制备了丙烯酸树脂乳液,以乳液的凝胶率、单体转化率以及成膜的力学性能、耐水性为考察指标,探讨了丙烯酰胺、丙烯酸丁酯对乳液及膜的性能的影响。并通过FT-IR、TEM、DLS等手段对乳液及膜进行了表征。结果表明:当AM的用量为2.6%,BA的用量为56%时,制备的丙烯酸树脂乳液具有良好的综合性能。丙烯酸树脂膜的FT-IR结果表明体系中不含有未反应的单体,四种单体完全参与了共聚合反应。丙烯酸树脂乳液的TEM表征与DLS表征结果相一致,乳液的粒径均一,约为60-70nm。采用溶胶-凝胶法制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)/SiO2纳米复合粒子,再用硅烷偶联剂KH570对其进行改性。通过FT-IR、TGA、TEM手段对MWCNTs-COOH进行表征,结果表明KH570成功地接枝到MWCNTs/SiO2表面,获得表面含有C=C的MWNTs/SiO2-KH570。采用原位乳液聚合法制备了MWCNTs/SiO2-KH570改性的丙烯酸树脂乳液,以乳液的凝胶率、单体转化率以及膜的力学性能、耐水性等性能为考察指标,探讨了引发剂用量、反应温度、乳化剂用量以及MWCNTs/SiO2-KH570用量对乳液及膜性能的影响,并通过FT-IR、TGA、TEM、DLS等手段对乳液及膜进行了表征。结果表明:当引发剂APS用量为单体总量的1.2%,乳化剂SDS用量为4%、反应温度为80℃、MWCNTs/SiO2-KH570用量为0.04%时,制备的MWCNTs/SiO2-KH570改性丙烯酸树脂乳液具有良好的综合性能。通过FT-IR、TGA、TEM等测试方法对制备的乳液及膜进行表征,结果表明MWCNTs/SiO2-KH570成功地以共价方式改性了丙烯酸树脂乳液,并且提高了丙烯酸树脂涂饰剂的耐热性。 MWCNTs/SiO2-KH570改性丙烯酸树脂乳液中存在粒径约为60nm的球形乳胶粒、大小约为150-200nm的几个乳胶粒聚集簇和在MWCNTs/SiO2-KH570表面形成的由多个乳胶粒组成的串珠式结构等形式。将丙烯酸树脂和MWCNTs/SiO2-KH570改性丙烯酸树脂涂饰剂用于皮革涂饰后,MWCNTs/SiO2-KH570改性丙烯酸树脂涂饰剂涂饰的革样与丙烯酸树脂涂饰剂涂饰的革样相比透气性增加了185%,透水汽性增加了64.07%,具有良好的卫生性能、耐干擦性与耐折牢度。