采用新型表面活性剂超声辐照乳液聚合制备聚苯乙烯纳米粒子

摘要

该文将新型乳化剂和新聚合技术结合起来,采用高分子表面活性剂、可聚合表面活性剂作为乳化剂进行超声辐照乳液聚合制备窄分布的功能型聚合物纳米粒子.该文采用高分子量和高表面活性的高分子表面活性CMC-A9作乳化剂,和十二烷基硫酸钠(SDS)配合使用,通过超声辐照乳液聚合制备了聚苯乙烯纳米胶乳.采用红外光谱(FTIR)、气相色谱质谱联用(GC-MS)、凝胶色谱(GPC)、粘度法、透射电镜(TEM)等方法研究了超声辐照乳液聚合反应动力学和聚合物性能.该文首次将非离子表面活性大单体AREO7加入到超声辐照苯乙烯乳液聚合中,制备了表面含表面活性功能基团的纳米胶乳,粒径在20~70nm之间,粒径分布较窄.通过FTIR、GC-MS、DSC分析表明制得的聚合物是苯乙烯和AREO7的共聚物,且AREO7主要分布在聚合物乳胶粒子表面.提高AREO7浓度有利于减小乳脱胶粒径,但聚合物中网状结构的胶体增多,聚合物乳胶粒之间出现粘连.研究了共聚过程中AREO7浓度对共聚反应的影响,在较低AREO7浓度下,St转化率较高,加入AREO7能提高乳液的固含量.反应体系中AREO7浓度增加,共聚物中AREO7组成提高,共聚物的玻璃化转变温度向低温方向移动.

目录

文摘

英文文摘

所用参数说明

第一章前言

1.1课题研究背景

1.2国内外研究进展

1.2.1高分子表面活性剂在乳液聚合中的应用

1.2.2可聚合表面活性剂在乳液聚合中的应用

1.2.3声化学在乳液聚合中的应用

1.3本文的设想与研究内容

第二章实验部分

2.1主要原料与试剂

2.2表面活性大单体合成

2.5产物后处理

2.6测试与表征

2.6.1转化率和固含量

2.6.2密度

2.6.3反应速率和乳胶粒子数

2.6.4聚合物结构分析

2.6.5乳胶粒径、粒径分布及粒子形态

2.6.6聚合物特性粘数、粘均分子量及乳胶粒中的平均分子链数

2.6.7聚合物乳液表面张力

2.6.8冻融稳定性

2.6.9凝胶含量

第三章高分子表面活性剂用于超声辐照乳液聚合制备聚苯乙烯纳米胶乳

3.1超声辐照乳液聚合反应研究

3.1.1高分子表面活性剂对聚合反应的影响

3.1.2苯乙烯含量对聚合反应的影响

3.1.3 SDS浓度对聚合反应的影响

3.1.4超声波输出功率对聚合反应的影响

3.1.5反应温度对聚合反应的影响

3.2聚合物结构分析

3.3乳胶的表观形貌和粒径

3.3.1高分子表面活性剂对乳胶粒径的影响

3.3.2苯乙烯含量对乳胶粒径的影响

3.3.3 SDS浓度对乳胶粒径的影响

3.3.4超声波输出功率对乳胶粒径的影响

3.3小结

第四章苯乙烯/表面活性大单体超声辐照乳液共聚

4.1超声辐照乳液共聚反应研究

4.1.1表面活性大单体对共聚反应的影响

4.1.2苯乙烯含量对共聚反应的影响

4.1.3 SDS浓度对共聚反应的影响

4.1.4超声波输出功率对共聚反应的影响

4.1.5反应温度对共聚反应的影响

4.1.6反应时间对共聚反应的影响

4.2共聚物结构分析

4.2.1表面活性大单体浓度的影响

4.2.2苯乙烯含量的影响

4.2.3 SDS浓度的影响

4.2.4超声波输出功率的影响

4.2.5反应温度的影响

4.2.6反应时间的影响

4.3共聚物性能研究

4.3.1共聚乳液的冻融稳定性

4.3.2聚合物乳胶的表观形貌及粒径

4.3.3乳液表面张力及影响因素

4.3.4共聚物的特性粘数

4.3.5凝胶含量

4.4小结

第五章总结

参考文献

声明

致谢