纳米棒状苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的合成及应用

摘要

随着纳米技术的发展,将纳米技术与高分子研究相结合,制备出纳米高分子材料,推动了高分子材料向高性能化,功能化和生物化方向发展。纳米材料用于聚合物的改性,是提高聚合物性能的重要途径之一,也是近年来研究的热点。一维纳米聚合物因具有各向异性的特点,使其在光学、电学以及力学等领域具有重要的研究意义和应用前景。苯乙烯一甲基丙烯酸甲酯(St-MMA)共聚物,不但具有聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的优点,而且某些性能得到提高。纳米棒状St-MMA共聚物的合成未见报道,本文研究了它的合成方法以及将其应用到聚合物的改性中。
　　 本文在外电场的作用下,采用乳液聚合的方法进行实验,利用SEM、IR、DSC和GPC等方法对聚合反应得到的产物进行分析研究,结果证明:生成的聚合物为P(St—MMA),SEM下看到的是分散的纳米棒,DSC测试表明P(St—MMA)粉体的玻璃化温度相对较低,且具有一定的取向。然后研究了乳化剂以及油水比例等对转化率的影响；而且研究了电场大小对聚合物的影响；接着研究了氯化钠在乳液中沿着一维方向生长的情况,制备出氯化钠针状晶体。
　　 本文将共聚物粉体添加到聚合物中,不仅可以改善共混物的相容性,而且还可以改变共混物的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度。PMMA的缺口冲击强度提高,弯曲强度提高；PP的拉伸强度和弯曲强度提高；PC的拉伸强度提高。

目录

文摘

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Contents

符号说明

第一章 绪论

1.1 纳米材料的简介

1.1.1 纳米材料的特性

1.1.2 纳米材料的应用

1.1.3 纳米材料的发展

1.2 一维纳米材料

1.2.1 一维纳米材料的简介

1.2.2 一维纳米材料的制备方法

1.3 纳米高分子材料

1.3.1 纳米高分子材料的简介

1.3.2 纳米高分子材料的制备

1.4 苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物

1.5 本课题研究的内容和意义

第二章 实验部分

2.1 实验原料与规格

2.2 实验器材

2.3 纳米棒状苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(St-MMA共聚物)的合成

2.3.1 乳液聚合的实验装置

2.3.2 电场条件下的聚合反应

2.3.3 样条的制备

2.4 测试与表征

2.4.1 共聚单体转化率的测试

2.4.2 聚合物结构的测定

2.4.3 St-MMA共聚物粉体形貌以及复合材料断面形貌的测定

2.4.4 聚合物分子量以及分布的测定

2.4.5 聚合物粉体的X射线衍射分析

2.4.6 DSC差示扫描量热仪测试聚合物的玻璃化转变温度

2.4.7 复合材料透光率、雾度的测试

2.4.8 共混高聚物力学性能测试

第三章 非自然环境下制备纳米棒状苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物

3.1 引言

3.2 结果与讨论

3.2.1 单体转化率的分析

3.2.2 红外光谱的分析

3.2.3 聚合物粉体的SEM分析

3.2.4 St-MMA共聚物粉体的差示扫描量热分析

3.3 本章小结

第四章 聚合物改性研究

4.1 引言

4.2 结果与讨论

4.2.1 共聚物的形貌

4.2.2 共聚物的红外

4.2.3 共聚物粉体的分子量及分布

4.2.4 共聚物粉体的玻璃化转变温度

4.3 纳米棒状St-MMA共聚物对PP/PS的影响

4.3.1 PP与PS共混样条的断面形貌

4.3.2 St-MMA共聚物对PS/PP力学性能的影响

4.3.3 PP光学性能分析

4.4 纳米棒状St-MMA共聚物对PMMA/PS的影响

4.4.1 PMMA力学性能分析

4.4.2 PMMA光学性能分析

4.5 纳米棒状St-MMA共聚物对PC/PS的影响

4.5.1 PC/PS力学性能的分析

4.6 本章小结

第五章 聚合物乳液与无机盐的相互作用

5.1 实验部分

5.1.1 制备苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的乳液

5.1.2 制备针状氯化钠晶体

5.2 结果与分析

5.2.1 实验结果

5.2.2 光学显微镜观察纤维丝状物

5.2.3 扫描电镜分析

5.2.4 丝状物的XRD分析

5.3 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的论文

作者与导师简介

学位论文答辩决议书