谈谈聚合物沉淀聚合中聚合物微球成球条件

更新时间:2024-02-01 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:近年来高分子微球材料作为高分子科学中一个充满活力且具有潜力的重要领域,得到了迅速地进展,引起了国内外学者越来越多的关注。聚合物微球是一种性能优良的新型功能材料,具有优异的性能,有着广阔的运用前景。在众多制备聚合物微球的策略中,沉淀聚合因无需加入任何助剂而备受关注。我们课题组在前段工作中以三羟丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)作交联剂,苯乙烯(St)作共聚单体,在乙醇中用沉淀聚合制备了单分散的P(TMPTA-St)微球,在此基础上本论文选用极性和水溶性比St大的丙烯酸甲酯(MMA)作为共聚单体制备了P(TMPTA-MMA)微球,并探讨了不同混合溶剂对聚合物微球形成的影响。主要内容如下:以乙醇与水的混合物为溶剂,利用TMPTA作交联剂,MMA作共聚单体,偶氮二异丁腈作引发剂,采取沉淀聚合制备了聚合物微球,并对聚合物微球进行表征。实验发现:在TMPTA-MMA沉淀聚合系统中,当交联剂TMPTA用量在0wt%~80wt%间且混合溶剂中水的含量在0~40vol%之间时,能得到聚合物微球。在此范围内提升TMPTA用量,增加水-乙醇混合溶剂中水的用量,单体转化率显著提升。在TMPTA-MMA系统中当交联剂TMPTA用量为80wt%,水-乙醇混合溶剂中水的用量为40vol%,引发剂用量2wt%,反应温度为70°C,反应时间为6h可得到大小均一,形貌规则的聚合物微球,此时TMPTA-MMA沉淀聚合单体转化率为98%。固定TMPTA用量为80wt%,在TMPTA-MMA系统中,选择不同溶剂,调整两种溶剂的体积比来转变其三维溶度参数,观察不同性质的混合溶剂中聚合产物的形貌。结果表明:以丙酮和甲醇、甲醇和乙醇、乙酸和乙醇、甲醇和乙腈、乙醇和乙腈以及甲醇和乙酸乙酯为混合溶剂时当混合溶剂的p和h的值在8.5~12.3MPa~(1/2)和17~22.3MPa~(1/2)范围内时,此时混合溶剂与混合单体的极性溶度参数之差Δ p和氢键溶度参数之差Δ h在4.3~8.1MPa~(1/2)和9.0~14.3MPa~(1/2)范围内可以获得P(TMPTA-MMA)微球。利用St作单体,季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)作交联剂,在一系列二元混合溶剂中用沉淀聚合法制备P(PETA-St)微球。选择不同溶剂,调整两种溶剂的体积比来转变其三维溶度参数,并对制备的聚合物微球进行表征。结果发现当混合溶剂与混合单体的极性溶度参数之差Δ p和氢键溶度参数之差Δ h在6.6~13.8MPa~(1/2)和8.5~36.7MPa~(1/2)范围内可以获得P(PETA-St)微球,溶剂的色散溶度参数d对是否成球基本没有影响,而主要由溶剂的极性溶度参数p和氢键溶度参数h决定。关键词:沉淀聚合论文聚合物微球论文三维溶度参数论文
本论文由www.808so.com摘要7-9
Abstract9-11
第一章 绪论11-15
1.1 引言11-12
1.2 聚合物微球的制备策略及机理12-13
1.3 沉淀聚合法制备聚合物微球的探讨近况及背景13-14
1.4 论题的提出及探讨内容14-15
第二章 沉淀聚合制备 P(TMPTA-MMA)微球条件的探讨15-27
2.1 引言15
2.2 实验部分15-17
2.2.1 实验试剂15
2.2.2 P(TMPTA-MMA)微球的制备15-16
2.2.3 仪器与表征16-17
2.3 结果与讨论17-26
2.3.1 TMPTA-MMA 的总质量不同时的成球情况17-19
2.3.2 反应时间对沉淀聚合系统的影响19-22
2.3.3 交联剂用量对沉淀聚合系统的影响22-23
2.3.4 溶剂含水量对沉淀聚合系统的影响23-26
2.4 结论26-27
第三章 不同溶剂中沉淀聚合制备 P(TMPTA-MMA)微球27-41
3.1 引言27-28
3.2 实验部分28-29
3.2.1 实验试剂28
3.2.2 典型沉淀聚合历程28
3.2.3 仪器与表征28-29
3.3 结果与讨论29-39
3.3.1 所用物质的三维溶度参数及其计算策略29-30
3.3.2 不同溶剂对聚合物微球形成的影响30-39
3.4 结论39-41
第四章沉淀聚合制备 P(PETA-St)微球中溶剂对微球形成的影响41-50
4.1 引言41
4.2 实验部分41-42
4.2.1 实验试剂41
4.2.2 P(PETA-St)聚合物微球的制备41-42
4.2.3 仪器与表征42
4.3 结果与讨论42-48
4.3.1 所用物质的三维溶度参数42
4.3.2 不同溶剂对微球形成的影响42-48
4.4 结论48-50
第五章 结论50-51
参考文献51-55
致谢55-56
附录56

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