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纳米ZnO是一种新型Ⅱ~Ⅵ族宽禁带半导体材料。将纳米氧化锌的独特性能以材料形式加以开发应用,最适合的是以某种方式与体相材料复合组装。将聚合物与纳米氧化锌结合,可以达到改善氧化锌在聚合物基体中的分散性,影响氧化锌的光、电、磁等方面性质,提高复合材料力学性能,使复合材料具备良好可加工性的目的,从而使其在组装纳米粒子方面较其他材料更有独特的优势。本文主要讨论了P(MMA-co-MAA)/ZnO和PVA/ZnO复合材料的制备,并采用多种测试手段对复合材料进行了表征。 研究工作主要有以下几个方面: 1、综述了纳米氧化锌和高分子/无机纳米复合材料的制备和表征方法;高分子/氧化锌复合材料的研究进展。 2、以ZnCl2和甲基丙烯酸(MAA)为原料,NaOH为矿化剂,利用均匀沉淀法制备了MAA接枝改性的纳米ZnO(ZnO-MAA),使用FT-IR、XRD、SEM、表面张力仪、UV-Vis、PL对ZnO-MAA进行了表征。 3、ZnO-MAA与甲基丙烯酸甲酯通过自由基原位聚合,研究了不同ZnO掺杂量下复合材料断面形貌、紫外吸收、透过和光致发光性能,以及ZnO的引入对复合材料分子量及其分布、拉伸强度的影响。复合材料较纯PMMA,在紫外光区具有较强和稳定的吸收,随着ZnO掺杂量的提高,吸收强度增加。材料断面SEM照片显示,复合材料具有韧性断裂特征,ZnO掺杂量为0.2％、0.4％、0.6％时,ZnO均匀分散于PMMA基体中。通过GPC测试,复合材料的分子量较纯PMMA提高,分子量分布宽度变窄,随着ZnO掺杂量的提高,分子量呈先增加后降低的趋势,当ZnO掺杂量为0.6％时分子量最大,Mn=38400、Mw=62100.复合材料拉伸强度较纯PMMA有明显提高,随着ZnO掺杂量的提高,呈先增加后降低的趋势,当ZnO掺杂量为0.6％时,拉伸强度达到48.34MPa,较纯PMMA提高了82％。 4、以PVA和Zn(C2H3O2)2·2H2O为原料,采用水热法原位合成了PVA/ZnO复合材料。使用SEM、FT-IR、XRD、UV-Vis、PL等测试手段对复合反应液的分散性、复合薄膜形貌、结构信息、紫外吸收性能、光致发光性能、薄膜拉伸强度进行了研究。讨论了不同水热反应时间,不同矿化剂浓度,不同PVA:ZnO比例对复合材料薄膜紫外吸收性能,光致发光性能和力学性能的影响。研究发现复合薄膜PZ11-1、PZ11-2、PZ11-6、PZ11-10、PZ21-11、PZ31-8、PZ31-12具备紫外吸收强而稳定的特点,是潜在的紫外线屏蔽材料。