SiO2表面原位接枝聚環(huán)氧丙烷高分子刷的制備及表征

曹芬，陳可平，田春蓉，林曉艷，梁書(shū)恩，賈曉蓉，王建華

（1西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，四川 綿陽(yáng) 621010；2中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所，四川 綿陽(yáng) 621900）

SiO2表面原位接枝聚環(huán)氧丙烷高分子刷的制備及表征

曹芬1,2，陳可平2，田春蓉2，林曉艷1，梁書(shū)恩2，賈曉蓉2，王建華2

（1西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，四川 綿陽(yáng) 621010；2中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所，四川 綿陽(yáng) 621900）

通過(guò)“Stober”法制備出單分散球形SiO2粒子，并采用3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷對(duì)其表面進(jìn)行功能化修飾，然后，利用異丙醇鋁作為多相催化劑，原位引發(fā)環(huán)氧丙烷（PO）單體開(kāi)環(huán)聚合，制得了聚環(huán)氧丙烷（PPO）高分子刷接枝改性的SiO2（PPO-g-SiO2）。研究了單體添加量、反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)聚環(huán)氧丙烷高分子刷接枝量的影響規(guī)律。采用紅外光譜（FT-IR）、X射線光電子能譜（XPS）、透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）及熱重分析（TGA）等分析方法對(duì)制備的PPO-g-SiO2的化學(xué)結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及接枝量進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示，當(dāng)單體添加量為2.38 mol·L?1，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為24 h時(shí)，PPO在SiO2表面的接枝量可達(dá)23.56%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；其厚度約為15 nm。

二氧化硅；顯微結(jié)構(gòu)；化學(xué)反應(yīng)；聚環(huán)氧丙烷；開(kāi)環(huán)聚合；高分子刷

Key words: silica; microstructure; chemical reaction; polypropylene oxide; ring-opening polymerization; polymer brushes

引 言

有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料由于能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料間分子級(jí)的高精度復(fù)合，使得其在陶瓷、高分子化學(xué)、電化學(xué)等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[1-3]。其中，通過(guò)在無(wú)機(jī)粒子表面構(gòu)筑聚合物高分子刷而形成的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料，因具有特定的功能性引起了人們的廣泛關(guān)注[4-5]。

聚合物高分子刷是指分子鏈一端鍵合在界面或固體基材表面形成一層具有較高接枝密度、類似于刷子結(jié)構(gòu)的單層聚合物[6]。由于高分子刷的分子鏈間斥力可以減小無(wú)機(jī)粒子間作用力，同時(shí)提高其與有機(jī)介質(zhì)的相容性，所以，許多研究者對(duì)通過(guò)表面引發(fā)聚合來(lái)制備聚合物高分子刷越來(lái)越感興趣[7-10]。通常，無(wú)機(jī)粒子表面的活性位點(diǎn)可被引發(fā)劑功能化，進(jìn)而生長(zhǎng)出聚合物。根據(jù)高分子刷在粒子表面接枝機(jī)理不同可將其分為“接枝到（grafting onto）”和“接枝于（grafting from）”兩種方法?！敖又Φ健狈ㄊ菍⒕哂谢钚远嘶木酆衔镏苯咏又Φ搅Ｗ颖砻妫朔ǖ玫降母叻肿铀⑷菀资芸臻g位阻的影響，導(dǎo)致接枝密度較低?！敖又τ凇狈ㄍㄟ^(guò)在粒子表面引入活性引發(fā)劑，進(jìn)而原位引發(fā)單體聚合，可得到高接枝密度的聚合物層，因此成為粒子表面接枝高分子刷的主要方法[11-12]。Huck等[13]首次以Si－OH作為引發(fā)劑，利用“graft from”法通過(guò)陰離子開(kāi)環(huán)聚合在Si/SiO2表面長(zhǎng)出70 nm厚超支化的聚縮水甘油醚高分子刷。研究發(fā)現(xiàn)，單體和引發(fā)劑比例過(guò)高不僅會(huì)提高擴(kuò)鏈率，而且會(huì)增加表面空間阻礙，最終導(dǎo)致超支化聚縮水甘油的支化度低于13C NMR計(jì)算的支化度。Lee等[14]采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法（ATRP）引發(fā)聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯聚合，成功在氧化石墨烯表面接枝一層聚合物高分子刷。唐龍祥等[15]采用ATRP將聚苯乙烯接枝在納米二氧化硅表面，制備出具有核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合粒子并改善了其在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯中的分散性。任駿[16]采用ATRP法在SiO2表面接枝一層聚甲基丙烯酸甲酯高分子刷。Joubert等[17]以異丙醇鋁為催化劑，通過(guò)環(huán)氧乙烷開(kāi)環(huán)聚合，在納米SiO2表面原位接枝厚度為4 nm聚環(huán)氧乙烷。高霞等[18]在納米SiO2表面成功接枝聚環(huán)氧丙醇，利用聚環(huán)氧丙醇與聚醚結(jié)構(gòu)的相似性，將其填充在硬質(zhì)聚氨酯泡沫中，進(jìn)一步提高泡沫在高填充量時(shí)的力學(xué)性能。王芳輝等[19]將環(huán)氧丙烷直接在SiO2表面或經(jīng)KH792改性的SiO2表面發(fā)生接枝反應(yīng)，結(jié)果表明，具有較高活性羥基的SiO2在高溫和高壓條件下可引發(fā)環(huán)氧丙烷的開(kāi)環(huán)聚合，但是該方法接枝效率低，且接枝的聚合物量非常少，難以形成高分子刷層。

本文以異丙醇鋁為催化劑，在3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷活化的 SiO2表面原位引發(fā)環(huán)氧丙烷開(kāi)環(huán)聚合，制備獲得聚環(huán)氧丙烷高分子刷接枝改性的SiO2，并且探討了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度以及單體的添加量對(duì)接枝量的影響。通過(guò)掃描電鏡（SEM）、傅里葉紅外光譜儀（FT-IR）、X射線光電子能譜（XPS）、熱重（TGA）以及透射電鏡（TEM）對(duì)改性前后的二氧化硅的化學(xué)結(jié)構(gòu)及微觀形貌進(jìn)行了表征。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要原料

正硅酸乙酯（AR），氨水（25%～28%），無(wú)水乙醇（AR），甲苯（AR），環(huán)氧丙烷（AR），國(guó)藥集團(tuán)試劑有限公司；金屬鈉（AR），天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；異丙醇鋁（＞99.99%），阿拉丁試劑有限公司，溶于甲苯（0.5 mol·L?1）并用分子篩干燥；3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷（GPS，97%），阿拉丁試劑有限公司；甲苯經(jīng)金屬鈉處理并蒸餾后使用；濃硫酸（98%），稀釋后使用。

1.2 單分散球形SiO2粒子的制備

將0.4 mol正硅酸乙酯加入到4 mol無(wú)水乙醇中，攪拌均勻，得到溶液A；然后再將1 mol氨水、4 mol蒸餾水、4 mol無(wú)水乙醇均勻混合，形成溶液B；將溶液B逐滴加入到溶液A中，同時(shí)攪拌均勻。0.5 h后停止攪拌，通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將溶劑蒸干，再加入蒸餾水洗滌至中性，110℃真空干燥即可得到SiO2。

1.3 PPO-g-SiO2的制備

取25 ml GPS溶于250 ml的硫酸溶液（pH=2.0）中，升溫至100℃反應(yīng)1 h。再加入7.5 g上述合成的SiO2，超聲10 min，然后在100℃條件下反應(yīng)4 h。停止反應(yīng)后，采用蒸餾水多次洗滌，再經(jīng) 140℃真空干燥3 h，得到表面接枝GPS的SiO2。

將1 g SiO2-GPS、0.2 mol·L?1的異丙醇基鋁的甲苯溶液以及環(huán)氧丙烷依次加入耐壓瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下超聲30 min后，在不同反應(yīng)溫度條件下反應(yīng)24 h。然后，在耐壓瓶?jī)?nèi)加入無(wú)水乙醇，在 10000 r·min?1的轉(zhuǎn)速下高速離心20 min，再采用蒸餾水反復(fù)洗滌多次，之后置于50℃的真空干燥箱中干燥10 h，得到PPO-g-SiO2。

1.4 測(cè)試與表征

FT-IR：使用Thermo Fisher公司的Nicolet 6700型紅外光譜儀，采用溴化鉀壓片法進(jìn)行測(cè)試，波數(shù)范圍400～4000 cm?1；

XPS：使用美國(guó)Thermo VG Scientific公司的VG-ESCALAB-250型X射線光電子能譜儀對(duì)接枝前后的粒子分別進(jìn)行全譜和精細(xì)譜掃描；

TG：采用美國(guó)TA公司的TA2050熱重分析儀，樣品在N2氣氛中，以10℃·min?1從室溫升溫至800℃進(jìn)行測(cè)試；

表面形貌分析：采用德國(guó) Carl Zeiss公司的Ultra55型掃描電子顯微鏡觀察，樣品以低濃度超聲分散在無(wú)水乙醇中并滴加在硅片上，干燥后進(jìn)行測(cè)試；將SiO2粒子超聲分散在無(wú)水乙醇中，滴一滴在銅網(wǎng)上，干燥后使用透射電鏡[日本電子公司（JEOL），JEM-100CX]觀察粒子形態(tài)。

2 結(jié)果與討論

2.1 SiO2接枝前后紅外光譜及機(jī)理分析

對(duì)改性前后的SiO2進(jìn)行紅外測(cè)試，進(jìn)而分析其化學(xué)結(jié)構(gòu)組成。SiO2、SiO2-GPS及環(huán)氧丙烷接枝改性后的SiO2的紅外譜圖如圖1所示。從圖1（a）可以看出，改性前后 SiO2在 1107 cm?1和950～954 cm?1處出現(xiàn) Si—O—Si非對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰及 Si—OH伸縮振動(dòng)峰，795～804 cm?1處附近的特征峰歸屬于SiO4四面體峰。1633 cm?1處為SiO2表面吸附的水峰，可能是樣品在空氣中放置后吸附少量水引起的。GPS改性后，在2800～2950 cm?1處出現(xiàn)微弱的甲基C－H的伸縮振動(dòng)峰，說(shuō)明GPS成功接枝在SiO2表面[20]。對(duì)比SiO2和PPO-g-SiO2紅外譜圖，環(huán)氧丙烷接枝改性的SiO2的紅外譜圖在2972、2933 cm?1出現(xiàn)兩個(gè)明顯的峰，分別對(duì)應(yīng)于甲基的 C—H伸縮振動(dòng)和亞甲基的非對(duì)稱伸縮振動(dòng)，說(shuō)明 SiO2表面含有修飾改性的烷基基團(tuán)。1462、1380 cm?1處的峰明顯增強(qiáng)，分別對(duì)應(yīng)于亞甲基的剪式振動(dòng)和甲基的對(duì)稱變形振動(dòng)[20]。綜上分析，可以說(shuō)明環(huán)氧丙烷在SiO2-GPS表面發(fā)生了開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)。

圖1 改性前后二氧化硅的紅外譜圖Fig.1 FT-IR spectra of SiO2, SiO2-GPS and PPO-g-SiO2[(b) is amplified FT-IR spectra of circled region in (a)]

圖2 環(huán)氧丙烷在SiO2-GPS表面開(kāi)環(huán)聚合機(jī)理Fig.2 Mechanism for ring-opening polymerization of propylene oxide from GPS-grafted silica

環(huán)氧丙烷開(kāi)環(huán)聚合機(jī)理如圖2所示，SiO2表面的活性羥基與GPS中的烷氧基團(tuán)發(fā)生縮合反應(yīng)，成功引入環(huán)氧基團(tuán)；環(huán)氧基在催化劑異丙醇鋁[Al(OiPr)3]作用下水解成二醇分子，然后其中一個(gè)羥基作為協(xié)同引發(fā)劑與固定在 SiO2表面的烷氧基結(jié)合并發(fā)生活化，催化環(huán)氧丙烷通過(guò)配位-插入機(jī)制以可控的方式發(fā)生開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)，生成穩(wěn)定的化學(xué)接枝態(tài)PPO；在此快速交換過(guò)程中，PPO也可以插入活化態(tài)的異丙醇鋁中，通過(guò)弱的化學(xué)作用與 SiO2相連接，生成可水解的PPO；此外，異丙醇鋁與SiO2表面的硅羥基反應(yīng)，釋放出的自由態(tài)異丙醇也可以作為引發(fā)劑，生成自由態(tài) PPO。經(jīng)過(guò)反復(fù)的水洗滌-離心-再分散過(guò)程后，可水解的PPO和自由態(tài)的PPO基本上全部被去除干凈，剩下的為穩(wěn)定的化學(xué)接枝態(tài)PPO[17]。

2.2 SiO2接枝前后X射線光電子能譜分析

SiO2接枝前后 X射線光電子能譜圖如圖 3所示。圖 3(a)表明接枝前后的 SiO2都出現(xiàn)了 Si2p（103.5 eV）、O1s（532.6 eV）的信號(hào)峰，歸屬于O—Si—O的結(jié)合能，說(shuō)明存在SiO2；接枝后SiO2新增Al2p（74.4 eV）信號(hào)峰，歸屬于Al—O鍵，說(shuō)明Al(OiPr)3作為催化劑，仍有極少量催化劑鍵接在SiO2表面。從圖3(b)中可以看出，原始SiO2出現(xiàn)C1s（285 eV）信號(hào)峰，這是由于樣品受到空氣中的碳源污染所致；接枝PPO后，通過(guò)高斯函數(shù)擬合，C1s在286.6、285.4 eV出現(xiàn)2個(gè)擬合峰，分別對(duì)應(yīng)于PPO-g-SiO2中的C—O、C—C（H）鍵，說(shuō)明接枝的環(huán)氧基團(tuán)在催化劑 Al(OiPr)3作用下形成二醇分子，其中1個(gè)OH與金屬醇鹽反應(yīng)，生成Al—O鍵，并作為引發(fā)劑成功將環(huán)氧丙烷接枝到SiO2表面。圖3(c)中接枝PPO后O1s信號(hào)峰從532.9 eV偏移至532.6 eV，且接枝后C1s信號(hào)峰面積明顯高于接枝前C1s峰，但是O1s的信號(hào)峰面積并沒(méi)有很大變化，進(jìn)一步證明環(huán)氧丙烷已經(jīng)成功接枝到SiO2表面。此結(jié)果與紅外光譜的分析一致。

圖3 改性前后二氧化硅的XPS譜圖Fig.3 XPS spectra of pure SiO2and PPO grafted SiO2

2.3 微觀形貌分析

圖4和圖5分別為接枝環(huán)氧丙烷前后SiO2的掃描電子顯微鏡圖及透射電子顯微鏡圖。接枝反應(yīng)條件為：PO添加量為2.38 mol·L?1，T為80℃，反應(yīng)時(shí)間24 h。

從圖4(a)可以看出，采用Stober法制備的SiO2表面光滑，且粒徑分布均一，結(jié)合粒徑分布圖可知平均粒徑約為560 nm。圖4(b)是GPS改性的SiO2的掃描電鏡圖，與改性前的 SiO2相比，改性后的SiO2尺寸依然均勻，平均粒徑為560 nm，粒徑幾乎無(wú)變化。接枝PO后的SiO2的掃描電鏡圖如圖4(c)，其表面有一層不平整的毛絨狀物質(zhì)，平均粒徑為590 nm，粒徑增加了約30 nm，即接枝厚度約為15 nm左右。結(jié)合紅外光譜分析及熱重分析，結(jié)果表明環(huán)氧丙烷已成功接枝到SiO2表面，在其表面形成一層聚環(huán)氧丙烷高分子刷。

圖5是SiO2接枝PPO前后的透射電鏡圖。從圖5(a)、(c)可以看出：接枝前的SiO2均勻分散，與掃描電鏡的結(jié)果一致。接枝PPO后[圖5(b)]，由于PPO的相互吸引作用，導(dǎo)致粒子與粒子相互吸引，并聚集在一起。從圖4(c)和圖5(d)可以看出，接枝PPO高分子刷的SiO2表面有一層灰色物質(zhì)，具有明顯的單層核-殼結(jié)構(gòu)，但顆粒表面包覆得不是很均勻。這可能由于以下兩個(gè)原因：第一，一個(gè)可控的催化聚合需要醇-醇鹽之間進(jìn)行快速的交換反應(yīng)，然而隨著SiO2表面固定的引發(fā)劑的減少，接枝的PPO鏈與自由的PPO鏈之間的交換反應(yīng)減慢，進(jìn)而引起接枝的聚合物不均一[21]；第二，由于GPS在SiO2表面包覆的不均一，使得聚環(huán)氧丙烷在其表面的聚合過(guò)程難以勻速進(jìn)行，聚合物分子鏈呈不可控性增長(zhǎng)[22]。

圖4 接枝環(huán)氧丙烷前后SiO2的掃描電鏡圖及其粒徑分布Fig.4 SEM images and particles size distribution of pure and modified SiO2

圖5 接枝環(huán)氧丙烷前后SiO2透射電鏡圖Fig.5 TEM images of pure and PPO modified SiO2

2.4 熱重分析

圖6是PO的量為1.30 mol·L?1、T為80℃及反應(yīng)時(shí)間為24 h時(shí)，合成的PPO-g-SiO2的TG-DTG曲線。由圖6可見(jiàn)，DTG曲線有2個(gè)失重峰，分別對(duì)應(yīng)失重的2個(gè)階段：67.4℃處的峰是樣品中殘留的溶劑（如水）的揮發(fā)；275℃處峰值對(duì)應(yīng)于接枝的聚環(huán)氧丙烷的熱分解[23]。

圖6 PPO-g-SiO2的TG/DTG曲線Fig.6 TG and DTG curves of PPO-g-SiO2

圖 7是接枝不同量環(huán)氧丙烷的熱失重曲線，可以看出原始SiO2在40～150℃失重量為3.5%，主要是吸附在 SiO2表面的水分蒸發(fā)引起的；150～780℃失重2.8%，主要是Si—OH之間縮合成—Si—O—Si—和水。GPS改性后的SiO2的熱失重分為兩個(gè)階段，40～150℃的熱失重主要是物理吸附的水分蒸發(fā)，第2階段在250～780℃，失重4.4%，是GPS與Si—OH發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，引入的GPS發(fā)生熱分解。接枝PPO后，在200～440℃失重更多，主要是PO在SiO2表面發(fā)生開(kāi)環(huán)聚合成功接枝一層高分子刷，且不同條件下的失重情況有差異，通過(guò)控制單體量及溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)氧丙烷接枝量的控制。從圖7可以看出：隨著單體加入量的增加，聚環(huán)氧丙烷接枝量逐漸增加，當(dāng)加入 2.38 mol·L?1PO，接枝的聚合物量最大。但當(dāng)繼續(xù)增加單體量至3.29 mol·L?1時(shí)，聚環(huán)氧丙烷高分子刷層接枝量基本保持不變。這可能是由于在鏈增長(zhǎng)過(guò)程中，擴(kuò)鏈速率大于鏈轉(zhuǎn)移速率，過(guò)量的PO形成了自由的PPO鏈，導(dǎo)致接枝效率降低[17]。

圖7 SiO2表面接枝不同量環(huán)氧丙烷熱重曲線Fig.7 TG of SiO2surface grafted different amounts propylene oxide

圖 8為不同反應(yīng)溫度下聚環(huán)氧丙烷接枝量的PPO-g-SiO2的熱重曲線。從圖8中可以看出，反應(yīng)溫度為80℃時(shí)，接枝量最大。這是因?yàn)檫^(guò)低的反應(yīng)溫度導(dǎo)致反應(yīng)速率較慢，單位時(shí)間內(nèi)接枝量較低[17]。同時(shí)，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，又會(huì)導(dǎo)致鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)和鏈終止反應(yīng)加劇，以自由態(tài)聚環(huán)氧丙烷形式存在。熱重分析結(jié)果表明，所有樣品在200～440℃都有一個(gè)熱分解峰，進(jìn)而說(shuō)明在該溫度范圍內(nèi)其表面的聚環(huán)氧丙烷發(fā)生了熱分解。

圖8 不同溫度下SiO2表面接枝環(huán)氧丙烷熱重曲線Fig.8 TG of SiO2surface grafted propylene oxide at different temperature

表1給出了硅烷化SiO2表面接枝聚合PO的參數(shù)。通過(guò)熱重分析，探索反應(yīng)時(shí)間、溫度、單體量對(duì)環(huán)氧丙烷接枝量的影響。由表1可以看出：當(dāng)單體添加量為2.38 mol·L?1，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為 24 h時(shí)，PPO-g-SiO2失重量最大，可達(dá)23.56%。

表1 環(huán)氧丙烷在硅烷化的SiO2表面接枝聚合Table 1 Graft polymerization of propylene oxide on silylated silica surface

3 結(jié) 論

（1）以3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷改性的 SiO2為基體，在催化劑 Al(OiPr)3的作用下，在 SiO2表面原位引發(fā)環(huán)氧丙烷陰離子開(kāi)環(huán)聚合，F(xiàn)I-IR及XPS都證明成功接枝了一層聚環(huán)氧丙烷高分子刷。

（2）微觀形貌分析結(jié)果表明PPO-g-SiO2具有單層核-殼結(jié)構(gòu)且接枝層厚度為15 nm左右。

（3）通過(guò)調(diào)節(jié)單體量及反應(yīng)溫度實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)氧丙烷接枝量的控制，探討反應(yīng)條件對(duì)聚環(huán)氧丙烷接枝量的影響規(guī)律。熱重結(jié)果表明，當(dāng)單體量為 2.38 mol·L?1，溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間24 h時(shí)，聚環(huán)氧丙烷接枝量最大。然而，由于接枝的聚合物鏈與自由的聚合物鏈之間存在緩慢的交換反應(yīng)，導(dǎo)致聚合反應(yīng)難以在SiO2形成均勻包覆。

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Preparation and characterization of polypropylene oxide polymer brushes grafted SiO2by in-situ polymerization

CAO Fen1,2, CHEN Keping2, TIAN Chunrong2, LIN Xiaoyan1, LIANG Shu'en2, JIA Xiaorong2,
WANG Jianhua2
(1School of Materials Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, Sichuan, China;2Institute of Chemical Materials, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, Sichuan, China)

Monodispersed spherical SiO2particles were successfully prepared by Stober method, and the functional modification of SiO2was obtained by the reaction of Si—OH with 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPS). By using aluminum isopropoxide as a heterogeneous catalyst to initiate in-situ ring-opening polymerization of the propylene oxide (PO) monomers, a polypropylene oxide (PPO) polymer brush grafted SiO2(PPO-g-SiO2) was obtained. The effects of the amount of monomer, reaction temperature and reaction time on the grafted polymer brushes were discussed. In addition, the chemical structure and morphology of PPO-g-SiO2and grafted amount were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscope (SEM) and thermogravimetric analysis (TGA). The results show when the amount of the monomer addition is 2.38 mol·L?1, reaction temperature is 80℃, and reaction time is 24 h, respectively, the PPO graft quantity is up to 23.56% (mass) on SiO2surface and the thickness is about 15 nm.

CHEN Keping, chenkeping1209@126.com

O 633.1

：A

：0438—1157（2017）01—0430—07

10.11949/j.issn.0438-1157.20160831

2016-06-20收到初稿，2016-10-13收到修改稿。

聯(lián)系人：陳可平。

：曹芬（1992—），女，碩士研究生。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51273183）；國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)與中國(guó)工程物理研究院聯(lián)合基金項(xiàng)目（U1530144）。

Received date: 2016-06-20.

Foundation item: supported by the National Natural Science Foundation of China (51273183) and the Joint Fund of the National Natural Science Foundation of China and the China Academy of Engineering Physics (NSAF) (U1530144).