常压下低温等离子体引发甲基丙烯酸甲酯连续聚合

摘要

本文运用低温等离子体引发聚合的方法，常压下分别在本体体系和乳液体系中合成了PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)聚合物和PMMA乳液微球。着重讨论了各种因素对聚合反应的影响，从中总结出最佳的合成工艺条件。用自由基捕捉剂DPPH证明了低温等离子体引发聚合的聚合过程是自由基聚合，并分析了不同的等离子体在等离子体引发聚合反应中的作用。
　　 在用低温等离子体引发MMA(甲基丙烯酸甲酯)本体聚合的体系中，用FTIR(傅里叶红外光谱)表征了用各种引发气体引发产物的结构证明生成物为PMMA。并用QMS(四极质谱)表征了氮气，氩气，二氧化碳和空气等离子体的状态。研究了不同放电时间，后聚合时间，引发气体，后聚合的温度对产率和分子量的影响。在本体体系中用空气作为引发气源，引发时间为20 min，后聚合温度为80℃，后聚合时间为8 h时分子量和产率可以达到极大值。通过GPC分析证明等离子体引发聚合的PMMA比热引发聚合的PMMA具有更高的分子量更窄的分子量分布指数。用XPS(X射线光电子能谱)并结合QMS的分析结果分析了PMMA表面组成，表面双键氧和单键氧的含量比。
　　 用低温等离子体引发乳液聚合的方法合成PMMA聚合物微球。用SEM(扫描电镜)表征聚合物乳液微球的表面形态和粒径大小，研究了不同反应条件(放电时间，后聚合时间，乳化剂用量，不同引发气体)对粒径，分子量和产率的影响。通过XPS分析了不同引发气体和不同引发时间对乳液微球表面元素构成的影响。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1等离子体简介

1.1.1等离子体的定义及分类

1.1.2等离子体的产生方式

1.2等离子体在高分子领域的应用

1.2.1等离子体表面改性

1.2.2等离子体聚合

1.2.3等离子体引发聚合

1.3甲基丙烯酸甲酯聚合

1.3.1甲基丙烯酸甲酯简介

1.3.2甲基丙烯酸甲酯本体聚合

1.3.3甲基丙烯酸甲酯的乳液聚合

1.4本课题的提出以及研究思路

第二章实验部分

2.1等离子体引发甲基丙烯酸甲酯本体聚合

2.1.1实验原料、试剂及实验仪器

2.1.2实验方法

2.2等离子体引发甲基丙烯酸甲酯乳液聚合

2.2.1实验原料及试剂

2.2.2实验方法

2.3等离子体引发苯乙烯本体聚合

2.3.1实验原料及试剂

2.3.2实验方法

2.4等离子体引发丙烯酰胺溶液聚合

2.4.1实验原料及试剂

2.4.2实验方法

2.5表征和测试

2.5.1转化率的测定

2.5.2产物相对分子量及相对分子量分布的测定

2.5.3四极质谱(QMS)分析

2.5.4傅里叶红外光谱(FTIR)

2.5.5扫描电镜(SEM)

2.5.6 X射线光电子能谱(XPS)

第三章等离子体引发甲基丙烯酸甲酯本体聚合

3.1前言

3.2等离子体引发聚合反应初步探索

3.2.1等离子体引发聚合苯乙烯

3.2.2等离子体引发丙烯酰胺溶液聚合

3.3 DBD放电下等离子体引发PMMA本体聚合

3.3.1 PMMA的红外分析

3.3.2四极质谱仪分析等离子体状态

3.3.3不同反应条件对分子量和产率的影响

3.3.4 PMMA的GPC分析

3.3.5 PMMA的XPS分析

3.4本章小结

第四章 等离子体引发甲基丙烯酸甲酯乳液聚合

4.1 1前言

4.2 DBD放电等离子体引发PMMA聚合制备乳液微球

4.2.1 PMMA红外分析

4.2.2产率和分子量的表征

4.2.3 PMMA乳液微球的SEM分析

4.2.4 PMMA的GPC分析

4.2.5 PMMA的XPS分析

4.3本章小结

第五章全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢