文档介绍：北京化工大学
博士学位论文
电荷稳定分散聚合体系制备聚合物微球的研究
姓名:张芬
申请学位级别:博士
专业:材料科学与工程
指导教师:杨万泰
20100603
电荷稳定分散聚合体系制备聚合物微球的研究摘要分散聚合可以一步制备出粒径范围在之间的单分散聚合物微球而得到广泛关注。在传统分散聚合中,微球一般通过高分子量聚合物稳定剂吸附或接枝在微球上,靠聚合物的空间或静电空间作用稳定微球,且稳定剂用量一般要高于%,而对于较传统的静电稳定作用研究较少。本论文详细研究了电荷稳定分散聚合体系的反应特点及反应机理,找到了一种制备单分散洁净聚合物微球的方法。主要研究内容如下:芯苛艘恢旨虻ジ咝У脑蛔晕榷ǚ稚⒕酆咸逑担诩状迹旌溶剂中,采用可聚合的、带正电荷的小分子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵氡揭蚁┰还簿坌纬晌榷ḿ粒芍票赋隽>斗段г之间的单分散的、表面带正电荷的聚苯乙烯微球;聚合速度快,榷ㄐ矢撸.%便可制备出稳定单分散的微球;介质组成、稳定剂含量、单体及引发剂浓度对微球粒径及其分布的影响与传统分散聚合类似;通过湎吖獾缱幽芷住⒑舜拧⒗胱咏换坏绲滴定对微球组成和表面基团的分析,以及合成模型单体丙基酰氧乙基三甲基氯化氨代替芯酆戏从Γ砻鞔朔稚⒕酆咸逑抵蠨共聚到微球表面起到稳定作用,。赟疍/甲醇/水聚合体系中,通过跟踪聚合反应过程,首次直
,发现沉淀出来的聚合物链的分子量对形成球形粒子有重要作用,并且水含量对微球的成核增长模式有很大影响,得到三种成核/增长模型:水/甲醇反应体系:典型的分散聚合体系,在溶液相成核,粒子相增长;纯甲醇反应体系:首先在溶液相成核,并通过吸附溶液相中形成的聚合物及不稳定小粒子进行增长,当溶液中聚合物分子量长到一定值时发生二次成核,新形成的粒子进行粒子相增长;水/甲醇/从μ逑担呵从τ氪撤稚⒕酆侠嗨疲罅子的增长模式变为外延增长,即在粒子表面增长。此研究对于丰富分散聚合过程、理解微球成核增长机理有重要的意义。诩状迹旌先芗林校芯苛丝删酆系摹⒋旱绾傻男》肿拥ヌ苯乙烯磺酸钠做稳定剂来制备微球,可制备出粒径范围在之间的单分散的、表面带负电荷的微球;稳定效率非常高,%便可制备出稳定单分散的微球;介质组成、稳定剂含量、单体及引发剂浓度对微球粒径及其分布的影响与榷ㄌ逑道似;通过湎吖獾缱幽芷追治鲅橹ち薔簿墼赑⑶虮砻妗撤稚⒕酆咸逑抵校夏阎票赋龈叨冉涣5腜⑶颍赟疍/甲醇/水聚合体系中,采用一步加料法,随着交联剂二乙烯基苯加入量的增加,所制备的微球的凝胶含量及玻璃化转变温度均增加;跟踪微球的生长过程发现交联微球的生长机理与非交联类似,包括溶液相成核和粒子相增长,到反应后期由于粒子内部交联使得聚合过程中在微球表面产生相分离,且溶液聚合形成的聚合物链粘附在粒子表面,得到表面粗糙的微球;通过调节稳定剂募尤肓浚芍票赋瞿汉扛叽北京化工大学博士学位论文
的交联微球。采用两步加料法,在微球增长最快的反应时间内加入交联剂,可进一步提高微球的交联度,制备出经四氢呋喃浸泡后可保持形状的高度交联的微球;通过调节牟辜恿浚玫叫巫捶嵌猿的交联微球;,可制备出/交联核壳微球。赟疦状迹酆咸逑抵校捎昧讲郊恿戏ǎ诜从笃诮功能性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯⒈┧⒁、羧基、温敏性聚合物及光活性基团的微球,通过实验发现亲水性单体不易共聚到微球表面,亲油单体较容易。┧狨ダ嗟ヌ宓姆稚⒕酆希奔状迹/时可制备出稳定的聚甲基丙烯酸甲酯微球;当丙烯酸丁酯/时,所制备的微球在室温下成膜,微球的玻璃化转变温度随含量的增加呈减小趋势;通过两步加料法,在反应后期将单体补加到反应体系中,可以制备出疨丝蔷酆衔镂⑶颉关键词:分散聚合,电荷稳定,聚苯乙烯,微球,交联,功能性摘要
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符号说明怼ǘ甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵偶氮二异丁腈舳苯乙烯聚苯乙烯苯乙烯磺酸钠二乙烯基苯甲基丙烯酸缩水甘油酯丙烯酸异丙基丙烯酰胺丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵聚二乙烯基苯聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚丙烯酸聚异丙基丙烯酰胺聚甲基丙烯酸甲酯聚丙烯酸丁酯幌┍┍趸一羟基苯甲酮聚乙烯吡咯烷酮四氢呋喃甲醇乙醇场发射扫描电子显微镜透射电子显微镜Ⅳ【.