本研究拟在二氧化硅及插层杂化材料的基础上,嫁接分子筛,特别是介孔分子筛的分子择形性、离子交换性、吸附性及孔壁特性等优点,设计一种穿孔聚合的创新模式,旨在用择形约束的手段控制聚合物的分子量分布和分子构型,达到制备特殊性能聚合物的目的,开辟一个聚合物基有机-无机杂化的复合材料的崭新的生长点,并研究这一过程制备化学规律。本研究拟实施穿孔原位聚合模式和原位穿孔改性。主要包括 i)制备聚合物/介孔分子筛纳米复合材料通过选择介孔分子筛的孔道结构、孔墙结构,特别是对其化学修饰实现对聚合物的控制合成。利用介孔分子筛亚稳相特点,调变无机纳米粒子与聚合物的相容性,实现有效控制。 ii)介孔分子筛的制备 运用超分子模板理论,特别是申请者发明的模拟冠醚特征结构的低价、无毒的以聚乙二醇为代表的开链冠醚的模板理论制备与聚合物体系相容的小粒径、高分散和具有透明特征的分子筛或分子筛溶胶(凝胶),完成i)提出的目标
本研究通过嫁接分子筛,特别是介孔分子筛的特性,设计一种穿孔复合的创新模式,旨在用择形约束的手段控制聚合物的分子量分布和分子构型,优化高聚物的结晶行为,达到制备高性能聚合物的目的。(一) 介孔硅铝酸盐的制备 1)降解方法制备系列介孔复合分子筛 以沸石为硅铝源,利用降解法在碱性体系中合成出了具有MCM-41型六方结构的系列介孔复合分子筛材料。 2)超微孔分子筛 借鉴以超分子化学模式,以一系列伯胺为模板剂,采用组装路线在醇体系下成功合成出了纯硅的1-2nm介孔分子筛MMS-12、 SMS-8和SMS-6。 3) 含介孔的MCM-22分子筛 以MCM-22沸石为硅源,在控制条件下形成了两相交错生长的MCM-22/MCM-41微孔介孔复合分子筛材料。(二)聚合物/介孔硅酸盐杂化的纳米复合材料的制备研究 1)聚苯乙烯/ MCM-41杂化材料的纳米相结构的研究 利用介孔材料有序孔道为微模具,使苯乙烯在此"模具"中受限生长,制备聚苯乙烯/MCM-41纳米杂化材料,主体材料的玻璃化转变温度提高约25℃。 2)MCM-41分子筛/单体浇铸尼龙6纳米复合材料的制