有机/无机纳米杂化物的组装以及相关的纳米技术在制备新型纳米复合材料中显得尤为重要,越来越受到研究者的关注。由于这些纳米无机物与聚合物基体之间的协同作用,使得这些聚合物基无机纳米杂化材料具有许多新奇的特性,比如优越的力学性能、光学性能、电磁性能、生物特性以及催化特性。最近聚合技术不断发展,可以通过对单个原子或分子的可控操作制备分散极好的特种纳米材料,主要有“接枝到表面”和“从表面接枝”两种方法。“接枝到表面”是指具有功能端的聚合物同有反应性的无机纳米材料表面发生反应以共价键合方式使聚合物分子结合到基体表面;“从表面接枝”是指先将引发剂结合到无机纳米材料表面,再使其引发单体发生原位聚合反应来实现聚合物与基体的连接。 溶胶-凝胶法可在温和条件下进行,可使两相分散均匀。通过控制前驱物的水解-缩合,可调节溶胶-凝胶化过程,从而控制材料的表面与界面性能。本研究将组装技术和溶胶-凝胶法相结合,探索合成聚合物基无机纳米复合材料的一个新途径。本文对此做了大量的研究工作,成功地采用“接枝到表面”的方法合成了聚氨酯基纳米TiO₂/SiO₂杂化材料;还首次采用前端聚合的方法合成了聚氨酯基纳米SiO₂溶胶杂化材料;并且通过制备功能化纳米SiO₂溶胶,实现SiO₂溶胶分别与聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的组装和和纳米结构的构筑。 本研究主要采用溶胶.凝胶法制备纳米TiO₂/SiO₂复合溶胶,使用有机硅处理剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTS）对纳米TiO₂/SiO₂粒子进行改性处理,得到表面官能团化的纳米TiO₂/SiO₂,然后采用组装技术制备聚氨酯基纳米TiO₂/SiO₂杂化材料（PU/TiO₂-SiO₂）。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、透射电镜（TEM）、差式量热扫描仪（DSC）以及热重分析仪（TGA）对TiO₂/SiO₂粒子和杂化材料PU/TiO₂-SiO₂的结构及性能进行分析、表征和研究。结果表明,当Ti/Si=1（mol/mol）时,TiO₂与SiO₂进行组装的最完全,形成了新的化学键Ti-O-Si;APTS与纳米TiO₂/SiO₂发生化学反应使纳米TiO₂/SiO₂表面官能团化,并与聚氨酯基活性链段进行化学反应,从而实现聚氨酯与纳米TiO₂/SiO₂的有序组装,形成聚氨酯基体为壳、纳米TiO₂/SiO₂为核的核壳式结构;改性TiO₂/SiO₂以纳米级