● 摘要
复合材料是含有两种或两种以上聚合物的材料。与单一组分的材料相比较，它不仅能克服单一组分材料带来的不利影响，而且同时又具有许多新的性能。近几年来迅速发展起来了一种新型材料——无机/高分子核壳材料。核壳材料是由一种材料作为内核，另一种材料作为外壳，并且通过化学键或其他作用力包覆在内核表面形成的有序组装结构。这种新型的材料不仅综合了无机材料和高分子材料的一切优良特性，而且能赋予新型材料一些特异的功能。在核壳材料中，高分子壳层的存在使得无机核的表面特性发生了改变，并且有效地改善了无机核在不同基体材料中的相容性。从而使这种新型材料在光学、电学、生物学和机械等许多领域中都具有广泛的应用前景。目前，制备核壳材料最简单有效且被广泛应用的方法之一是乳液聚合法，此制备方法具有简单、预见性好、重复率高、产品形态均一和性能稳定等特点。
本论文是采用水热法在纳米级TiO2的基础上制备了单分散的纳米BaTiO3粒子，采用硅烷偶联试剂KH560对BaTiO3粒子表面进行改性，再以改性的纳米BaTiO3粒子为内核，采用乳液聚合的方法制备了具有核壳结构的BaTiO3/PI、BaTiO3/Chitosan、BaTiO3/PS、BaTiO3/PMMA、BaTiO3/PAA、BaTiO3/PAM六种复合粒子。通过透射电子显微镜和光学接触角测量仪对所制备的核壳粒子表面结构和表面性能进行了分析，并且借助XRD、FT-IR等手段分析了复合粒子的内部结构、组成和复合粒子的晶型。结果表明：六种复合粒子是通过化学键链接的稳定的核壳结构类型，且在整个制备过程中，BaTiO3粒子的立方相结构始终保持不变；复合粒子的表面性能均表现为亲水性，且BaTiO3/PI核壳复合粒子的亲水性最强。
在上述基础上，借助介电测量分析仪和动态粘弹谱仪对复合粒子的介电性能和其在明胶水凝胶弹性体中的电场响应性能进行了对比研究。结果表明：具有核壳结构的BaTiO3/PI、BaTiO3/Chitosan、BaTiO3/PS、BaTiO3/PMMA、BaTiO3/PAA、BaTiO3/PAM复合粒子的介电性能均比纯的BaTiO3粒子的介电性能小，但复合粒子的电场响应性能均比纯的BaTiO3粒子的电场响应性能有不同程度上的提高，这说明BaTiO3粒子经过聚合物包覆后，BaTiO3粒子的硬度较大、密度较大、抗沉降稳定性差的这些缺点均得到了较大改善，从而提高了BaTiO3粒子在含水复合弹性体中的电场响应性能。