原位反应法制备丙烯酸钐丁腈橡胶复合材料及其荧光性能研究

时间：2025-04-04

原位反应法制备丙烯酸钐丁腈橡胶复合材料及其荧光性能研究

Vol.25

2004年3月高等学校化学学报　　　　　　　CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES　　　　　　　　No.3　570～574　

原位反应法制备丙烯酸钐丁腈橡胶

复合材料及其荧光性能研究

刘　力,张秀娟,金日光,杨　程,贺　磊张　婉,(,摘要m(.SEM和TEM结果表明,,.荧光分析表明,以260nm作为

66,379(1 P7 2,2→H5 2)和418nm(4L15 26,4G1 2→H5 2)处出现了与自由离

(和390nm),属于受配体微扰的中心离子发光.原位反应制备的复合材料在不同激发波长下的荧光强度均比非原位反应体系的荧光强度高.随着稀土含量的增加,其荧光强度增加,至稀土质量分数为30%时出现荧光猝灭.

关键词　丙烯酸钐;丁腈橡胶;原位反应;荧光性能

中图分类号　O63　　　　文献标识码　A　　　　文章编号　025120790(2004)0320570205

稀土配合物以其独特的荧光特性广泛应用于发光与显示领域[1],将稀土配合物与高分子进行复合制备高稀土含量、高透光率等优良性能的稀土高分子材料一直是人们追求的目标.常用的制备方法有简单掺混法[2]、聚合法(包括均聚与共聚)[3]和溶液共混法[4],但均存在局限性.本文采用原位反应法制备稀土高分子复合材料.将制备的不饱和有机稀土盐和过氧化物通过混炼工艺分散在高分子中,交联时,在过氧化物自由基的引发下,有机稀土盐单体发生原位聚合,生成聚有机稀土盐.聚有机稀土盐与基体相容性较差,会从高分子基体中析出,并聚集形成较小的聚稀土盐粒子.原位反应法避免了简单掺混法,聚合法和溶液共混法三种方法的局限性,不仅可以提高稀土用量和发光效率,而且显著地提高了基体聚合物的性能.将易于与稀土离子配位的丁腈橡胶(NBR,含有N元素和双键)和具有较高活性且易于形成双齿配位的丙烯酸(HAA)配体[5],通过直接加入与原位生成两种方法进行反应,制备了具有较好荧光性能的稀土 .并对稀土配合物在高分子体系中的分散情况及原位NBR荧光复合材料

反应过程中的粒径变化进行了表征.

1　实验方法

1.1　试剂及仪器

氧化钐(Sm2O3),纯度为99.95%;2,52二甲基22,52双(叔丁基过氧基)己烷(DMBPH),纯度为90%,江苏东洋化工厂;丁腈橡胶41(NBR41),兰州化学工业公司;丙烯酸(HAA)及其它试剂均为分析纯.HitachiF24500型荧光光度计,狭缝均为5nm;英国剑桥S250扫描电子显微镜(SEM);日本日立公司H280021型透射电镜(TEM).

1.2　Sm(AA)3的合成

在Sm2O3中加入过量1倍的HAA和一定量的去离子水,水浴80℃加热,反应约1h后溶液清澈透明,过滤,将滤液减压蒸馏至有少量晶体出现.用无水乙醇洗至中性,于40～50℃真空烘干至恒重,得白色固体配合物.元素分析实验值(理论值,%):C29.40(29.75),H2.43(2.48),O26.24

收稿日期:2003201210.

基金项目:国家科技部“863”计划(批准号:2003AA324030),国家自然科学基金(批准号:50173004)和中国节能投资公司资助.联系人简介:张立群(1969年出生),男,博士,教授,博士生导师,主要从事弹性体科学与技术研究.

E2mail:zhangliqunghp@http://

原位反应法制备丙烯酸钐丁腈橡胶复合材料及其荧光性能研究

No.3刘　力等:原位反应法制备丙烯酸钐丁腈橡胶复合材料及其荧光性能研究　　　(26.45).确定组成为Sm(AA)3.

1.3　Sm(AA)3 NBR复合材料的制备基本配方为m(NBR)∶m(DMBPH)=100∶3,改变m(Sm2O3) .m(HAA)或Sm(AA)3用量

1.3.1　直接共混法　将NBR在开炼机上塑炼,将Sm(AA)3少量多次加入混炼的NBR中至均匀,最后加入硫化剂混炼薄通.将混炼胶于160℃按照正硫化时间硫化成型.

1.3.2　原位生成法　在热辊80℃上将Sm2O3与HAA的混合物分多次少量加入已经塑炼过的NBR中,混炼均匀,在冷辊混入硫化剂至均匀薄通出片.将混炼胶于160.

2　结果与讨论

2.1　Sm(AA)3 NBR形态用SEM图1SEM照片,可见本实验所制备的丙烯酸钐的粒径大约在40～50Λm.图2是Sm(AA)3 NBR复合体系混炼胶的SEM照片,其中丙烯酸钐的粒径在10Λm以下,表明通过强机械剪切的共混方式有助于提高原生粒子在高粘度基体中的分散,但分散相中仍存在较大颗粒