三聚氰胺树脂微球的水热法制备及表征

摘要

炭微球因其独特的球形结构，具有填充密度高、流动性好、机械强度高、比表面积大等特点，具有其他碳材料无法比拟的优势，已经运用到电极材料、催化剂载体、吸附剂、药物输送等领域。
　　本文采用水热法，不加PVA等分散剂，只通过调节水热合成条件，制备单分散的三聚氰胺树脂微球。在具体制备过程中，分别采用一步法与两步法。一步法是指将一定量的三聚氰胺和甲醛直接混合加入到去离子水中，在水热条件下，制备三聚氰胺树脂微球；两步法是先将一定量的三聚氰胺和甲醛进行水浴反应后，再将预聚液进行水热反应制备三聚氰胺树脂微球。
　　本研究讨论了体系pH值、停留时间、三聚氰胺的质量浓度、原料摩尔比等因素对生成的三聚氰胺树脂微球理化性质的影响。利用扫描电镜(SEM)、元素分析(EA)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、热重(TG)等方法对产物的粒径、形貌、结构和组成进行了测试和分析，并对三聚氰胺树脂微球的生成机理进行了推测。
　　研究结果表明：以三聚氰胺和甲醛为原料，采用水热法制得的三聚氰胺树脂微球粒径在0.1-10μm左右，树脂微球的球形完整；通过调节各反应条件，能够制备出表面光滑、单分散、球形度好的平均粒径为4μm左右的三聚氰胺树脂微球。三聚氰胺树脂微球的形成机理，一步法为Lamer成球机理，两步法为类种子聚合机理。
　　水热法制备三聚氰胺树脂微球的研究，对其在电极材料及催化剂载体等方面的应用具有指导意义。

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第1章 绪论

1.1 球形碳材料概述

1.2 常用炭微球制备方法

1.3 水热法合成炭微球的原料

1.4 三聚氰胺树脂微球的制备及应用

1.5 本课题的主要研究内容和意义

第2章 一步水热法制备三聚氰胺树脂微球

2.1实验部分

2.2 实验结果

2.3 测试表征

2.4 成球机理

2.5 结论

第3章 两步水热法制备三聚氰胺树脂微球

3.1 实验部分

3.2 实验结果

3.3 测试表征

3.4 成球机理

3.5 结论

结 论

参考文献

致谢

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