溶剂热法无皂阳离子均聚物胶乳纳米粒子的制备、表征及稳定性研究

摘要

阳离子聚合物乳液用作絮凝剂，在污水处理方面具有阴离子和非离子型絮凝剂不可比拟的作用，同时它在胶粘剂、水性涂料、织物处理、纸张添加剂等方面也具有广泛的应用前景。本论文将溶剂热法与无皂乳液聚合法相结合，以AIBA为引发剂，合成了均聚苯乙烯(PSt)、均聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）阳离子纳米胶乳粒子。不仅制得了表面富含阳离子基团的聚合物纳米粒子，而且使胶乳粒子的粒径大大减小。采用重量法测量聚合反应的转化率，聚合物粒子采用TEM、DTA、FT-IR、GPC、1H-NMR等进行了表征。讨论了反应温度、溶剂、引发剂等因素对聚合反应动力学及所得聚合物粒子粒径的影响，探索了制备均分散无皂纳米胶乳粒子的条件，并对所制得的无皂胶乳进行了常温贮存稳定性、低温贮存稳定性、电解质稳定性的测试和研究，并对溶剂热条件下乳液聚合的机理进行了初步探讨。主要工作如下：
　　1、对溶剂热法合成纳米胶乳粒子的制备条件进行探索，寻找最佳配比和反应条件。
　　2、所得无皂阳离子胶乳粒子的粒径比采用其他方法明显减小，PSt粒子平均粒径约为25nm，PMMA粒子平均粒径约为30nm，聚合物纳米粒子的粒径分布均匀。温度升高，均聚苯乙烯纳米粒子的粒径先减小后增大；而均聚甲基丙烯酸甲酯纳米粒子的粒径逐渐减小。
　　3、通过1H-NMR、DTA、FT-IR对聚合物的结构分析，结果表明溶剂热法得到的聚合物间规结构含量较高。
　　4、溶剂热条件下无皂乳液聚合机理遵循“胶束成核”和“均相成核”机理。但温度改变时自生压力也影响胶粒的成核过程。

目录

答辩

第一章 绪论

第一节 阳离子聚合物

第二节 纳米材料与聚合物纳米粒子

第三节 无皂乳液聚合

第四节 溶剂热法制备纳米材料

第五节 研究工作设想

第二章 溶剂热法制备无皂纳米聚合物胶乳粒子的条件探索

第一节 加热方式的影响

第二节 助溶剂的影响

第三节 其他因素的影响

第三章 小粒径无皂阳离子PSt胶乳纳米粒子的制备、表征、稳定性及机理探讨

第一节 聚合物纳米粒子的制备方法

第二节 聚合物的结构分析

第三节 聚合物乳液性能测试与稳定性研究

第四节 PSt 纳米粒子的聚合机理探讨

第四章 小粒径无皂阳离子PMMA 胶乳粒子的制备、表征、稳定性及机理探讨

第一节 PMMA 胶乳纳米粒子的制备方法与条件

第二节 反应条件对胶乳粒子粒径的影响

第三节 PMMA 聚合物的结构分析

第四节 聚合物乳液性能测试与稳定性研究

第五节 PMMA 纳米粒子的聚合机理探讨

结论与展望

参考文献

致谢

附 录