制备单分散PS纳米粒子的新方法

提出一种制备单分散聚苯乙烯纳米粒子的新方法.在苯乙烯的乳液聚合体系中,以十二烷基硫酸钠为乳化剂,聚合采用单体的分阶段及连续加料方式并分3个阶段进行:第1部分单体采用滴加形式并在80℃下聚合1 h;第2部分单体一次性加入并在同样温度下聚合1 h;升高温度至85℃下继续聚合1 h.根据对特定条件下粒子的不同成核机理的分析,探讨了阶段1的单体用量、引发剂与阶段1单体的质量比、乳化剂与总单体用量的质量比等因素对粒子的粒径与粒径分布的影响.结果证明,阶段1的苯乙烯与乳化剂的质量比在1~3之间,引发剂用量占单体质量的3%的条件下能够获得粒径小且单分散性好的聚苯乙烯纳米粒子,并且,在乳化剂/单体的质量比小于0.30的条件下,可以制备粒径小于20nm的聚苯乙烯纳米粒子.     

纳米CaCO3改性丙烯酸涂料的研制

为了制备纳米CaCO3复合涂料，采用正交试验法研究了经不同改性剂改性制得的纳米CaCO3粉体在丙烯酸树脂中的分散工艺，制备了纳米CaCO3复合丙烯酸树脂浆液．探讨了不同纳米CaCO3和不同分散剂及其用量和丙烯酸树脂用量等因素对纳米CaCO3在丙烯酸树脂中分散性的影响，并优化出了最佳分散工艺条件：适合于在丙烯酸树脂中分散的纳米CaCO3是WO-12，丙烯酸树脂、纳米CaCO3和分散剂BYK-110质量配比为16：16．7：1．考察了纳米CaCO3复合丙烯酸浆液的贮存稳定性，并用TEM对其分散状态进行了表征．结果表明，优化条件下制得的浆液稳定性好，且纳米CaCO3在其中为纳米级分散．用该浆液制成的纳米复合涂料，与传统涂料相比其耐光性、耐水性、自洁性和贮存稳定性等显著改善．最后，用SEM对涂料进行了表征．图2，表5，参8     

聚苯乙烯/丙烯酸丁酯/纳米碳酸钙复合微粒的制备与表征

将苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）在纳米碳酸钙粒子存在下的水相悬浮液中进行无皂乳液聚合,制备纳米碳酸钙聚合物复合微粒。通过透射电镜（TEM）、红外光谱（IR）、热重（TG）等手段对其进行表征,证明通过该工艺可以实现聚合物在纳米碳酸钙表面的包覆。复合微粒与纳米碳酸钙相比,耐酸性明显增强;ξ电位发生了变化,复合粒子表面的电性发生了很大的变化     

单分散聚苯乙烯/二硫化钼纳米复合微球的制备与分散性

以二硫化钼为核,聚苯乙烯为壳,通过种子乳液聚合方法,成功制备了具有核壳结构的聚苯乙烯/二硫化钼(PS/MoS2)有机-无机纳米复合微球。利用紫外可见吸收光谱、透射电镜、扫描电镜、能量色散谱仪等多种方法,对PS/MoS2纳米微球的形貌、结构进行了表征,同时,利用分散性试验考察了PS/MoS2纳米微球在油溶性单体双环戊二烯(DCPD)中的分散性。试验结果表明:聚苯乙烯包覆在MoS2的表面,形成核壳结构;纳米粉体呈球形且粒径尺寸均一。分散性试验表明PS/MoS2纳米微球在DCPD中具有极佳的分散性。     

银/聚吡咯纳米复合材料的制备与结构表征

以硝酸银和吡咯为原料,采用一步法制备Ag/PPy纳米复合材料,考察了单体用量、原料配比等因素对制备纳米复合微球的影响,运用扫描电镜(SEM)、紫外分光光度计(UV)、红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射(XRD)等手段对纳米微球进行了表征。结果表明:银/聚吡咯纳米复合粒子具有棒状结构,聚吡咯对银纳米粒子进行了包覆;复合粒子圆球头部的平均直径为300~500 nm,银纳米粒子在复合微粒中呈面心立方的晶体结构;制备纳米复合粒子时,吡咯与硝酸银较适宜的物质的量比为0.9∶1。     

纳米CaCO3 对物理老化前后PC/PS性能的影响

 通过差示扫描量热法和动态力学分析对PC/PS/纳米CaCO3和PC/PS/包覆纳米CaCO3复合材料物理老化前后PS相的玻璃化转变、β松弛及动态力学性能进行了研究。结果表明：纳米CaCO3有利于PS相的分子链段松弛运动,PC/PS/纳米CaCO3复合材料PS相的Tg、损耗模量峰温和β松弛温度下降;包覆纳米CaCO3增加相界面间相互作用,PC/PS/包覆纳米CaCO3复合材料PS相的Tg、β松弛温度、储存模量和损耗模量峰温均较PC/PS/纳米CaCO3提高。随着物理老化时间的延长,PC/PS及复合材料PS相的Tg和β松弛温度提高,松弛热焓ΔH增加,其中,PC/PS/包覆纳米CaCO3的提高幅度较小。物理老化使得PC/PS/纳米CaCO3的存储模量提高。     

纳米碳酸钙表面原位聚合聚甲基丙烯酸甲酯微结构及性能

利用原位乳液聚合在纳米碳酸钙(CaCO3)粒子表面接枝包覆了聚甲基丙烯酸甲酯(PM-MA),借助于FT IR1、H-NMR、TGA和GPC等手段研究了PMMA界面层结构、热稳定性及分子量分布。结果表明:纳米CaCO3粒子表面接枝的PMMA以间同(rr)立构结构为主,其含量约52.8%;热稳定性介于无皂和有皂乳液聚合之间,热分解温度比无皂乳液聚合的PMMA高约50°C,其分解主要由PMMA亚乙烯基链端的β-断裂及自由链断裂引起。纳米碳酸钙表面接枝的PM-MA分子量比均聚物大,分布也较宽。纳米CaCO3粒子的存在对PMMA的微结构没有影响,但对PMMA的热稳定性、分子量及其分布有影响。     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆纳米SiO2表面的聚合反应研究

通过表面接枝的方法,在室温下用偶联剂(MPS)KH-570对纳米SiO2进行接枝,经引发剂引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)发生自由基聚合包覆,并通过TEM和FTIR等测试手段表征粉体有机包覆层的形貌和化学组成结构,应用DSC和TGA等测试方法研究了反应条件对复合粒子结构和性能的影响.为了得到较高的接枝率,用两种不同浓度的偶联剂对纳米SiO2进行预处理,纳米SiO2-MPS复合粒子的接枝率随着偶联剂浓度的增大而提高,且SiO2-MPS-PMMA复合粒子的接枝率和单体的转化率随着引发剂的浓度和单体的浓度的增大而明显提高.     

钛酸酯偶联剂改性纳米CaCO3/PVC的结构和性能

研究了钛酸酯偶联剂改性纳米CaCO3在PVC基体中的分散性,添加了改性纳米碳酸钙的PVC复合材料的力学性能。研究表明：改性后纳米CaCO3的表面性质由疏油变为亲油;改性后的纳米CaCO3在PVC基体中均匀分散,并且与PVC基体之间的结合良好。复合材料的力学性能测试表明：冲击强度得到很大的提高,当m(CaCO3)：m(PVC)=20：100时,材料的冲击强度为纯PVC的5倍多,而拉伸强度仅减小39／6。     

具有可调光致发光性能的Zn_xCd_(1-x)S透明纳米复合材料的制备

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,2-硫基乙醇为表面包覆剂,乙酸锌、乙酸镉、硫脲分别作为Zn、Cd、S的来源,用湿化学方法合成了ZnxCd1-xS纳米粒子.这类三元纳米粒子粉末在极性溶剂如DMF中有良好的分散性,根据不同的Zn/Cd比例其光致发光波长在375~568nm范围内连续可调.另外,以有机单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、苯乙烯、二乙烯基苯和ZnxCd1-xS纳米粒子为原料,用原位本体聚合的方法制备了一系列透明的聚合物纳米复合材料.这些复合材料具有在452~568nm波长范围内连续可调的光致发光性能,同时还展示出良好的透光性以及热稳定性,具有良好的光学应用前景.     

乙烯基单体乳液接枝改性氯丁胶乳的制备及接枝机理研究

采用乳液聚合法,使用氧化还原引发剂,将乙烯基单体（甲基丙烯酸甲酯MMA、苯乙烯 St）接枝到氯丁胶乳上。研究了乳化体系、引发体系、单体/聚合物配比（M/P）及单体组成和反应温度对单体转化率、接枝效率等的影响,分析了乳液接枝机理。结果表明, MMA和St接枝改性氯丁胶乳的最佳工艺条件为：聚合温度为50℃,反应时间5.5h,引发剂叔丁基过氧化氢一四乙烯五胺（t-BHP/TEPA）用量占氯丁胶乳干重的0.5 %,M：P =3：5,WMMA：WSt=3:2,单体以滴加方式加入,乳化剂十二烷基苯磺酸钠 （SDBS）用量占单体总重1.5%,此时单体转化率可达99.6%,接枝效率为54.9%。红外光谱和凝胶含量分析证明MMA和St接枝到氯丁胶乳主链上。在最佳条件下合成的接枝共聚物乳液配制成的胶粘剂对PVC人造革、SBS橡胶、海绵等具有良好的粘接性能。接枝反应活性点在氯丁胶乳胶粒的表面,接枝过程是一个表面控制过程。     

分散聚合两步法制备壳交联聚合物微球及自模板制备空心球

采用分散聚合两步加料法,在单体苯乙烯(St)转化率达80%以上时加入交联剂二乙烯基苯(DVB),以未交联内核自身为模板,制备了PS核-P(St-DVB)壳(壳交联)结构微球。然后使用PS的良溶剂THF将未交联内核溶出后,制得了结构规整的空心聚合物微球。采用扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)观察了所得核-壳、空心球的形貌,探讨了核-壳聚合物微球制备过程引发剂用量、单体浓度及交联剂用量对最终所得空心球形貌的影响。结果表明:增大引发剂用量,微球内核聚合物的分子量减小,内核容易溶出;增大起始单体浓度,壳层交联剂含量相对减小,所得空心球易破裂,刚度下降;单体浓度过低可使交联层致密,不利于内核聚合物溶出,得到蜂窝状空心球;交联剂用量增加,所得空心球的刚度和壁厚增加。     

聚合条件对苯乙烯-丙烯酸丁酯甲基丙烯酸乳液聚合粒度分布的影响

为了解聚合条件对多组份共聚乳液粒度分布的影响,采用光散射粒度分布仪研究了丙烯酸丁酯（ＢＡ）苯乙烯（Ｓｔ）甲基丙烯酸（ＭＡＡ）体系在复合乳化剂存在下的乳液聚合行为．探讨了聚合温度、乳化剂配比、乳化剂浓度、单体配比、ＭＡＡ含量等对粒度分布的影响规律．结果表明聚合温度降低和油溶性单体Ｓｔ含量增大均使乳液粒径变大,而乳化剂的配比和浓度对粒度分布的影响较为复杂．     

PS/纳米CaCO3复合材料玻璃化转变及物理老化研究

 通过差示扫描量热法（DSC）测定了PS/纳米CaCO₃复合材料的玻璃化转变温度及热物理老化样品的解缠结热焓。结果表明：纳米粒子加入有利于PS分子链段松弛运动,PS/纳米CaCO₃复合材料的Tg随纳米粒子含量增加而有不同程度的下降。复合材料物理老化后,Tg向高温方向移动,解缠结热焓值比纯PS增大并随物理老化温度的提高而增加。68 ℃或78 ℃老化样品分别在纳米CaCO₃质量分数为1%和3%时出现最大解缠结热焓值。与PS/纳米CaCO₃相比,PS/包覆纳米CaCO₃复合材料的Tg虽然变化不大,但解缠结热焓值提高。     

使用小比例掺量纳米粒子及晶须对PP-R树脂的力学改性研究

分别以小比例纳米氧化铝、轻质活性纳米碳酸钙、氧化锌晶须以及纳米氧化铝与氧化锌晶须的混合物为聚合物的增强相，采用熔融共混法制备热塑性树脂基复合材料，对其进行力学改性的对比性研究。结果表明，拉伸强度和弹性模量均有不同枉度的提高。最后对成因进行了分析。     

PSt／PBA／PMMA三元互穿绿色涂料的研制

采用种子乳液聚合技术制备了PSt／PBA／PMMA（聚苯乙鬻彭聚丙烯酸酯／聚甲基丙烯酸甲酯）乳胶型互穿网络聚合物涂料。当单体配比St：BA：MMA=4：3：2,交联荆用量为单体总量的1.5％,引发剂用量为1.2％时,涂料综合性能优良。     

聚醚多元醇大分子单体与苯乙烯/丙烯腈共聚合反应动力学研究

利用大分子单体法合成了聚合物聚醚多元醇 .测定了各反应条件下乙烯基单体的转化速率和最终产品中微粒大小 .发现聚合反应的动力学规律 ,与以小分子物质为反应介质的分散聚合基本一致 .大分子单体用量、搅拌速率和反应温度均影响乙烯基单体转化速率和微粒大小 .     

大粒径单分散聚合物交联微球的制备

采用分散聚合法制备出粒径8.21μm,分散系数约为0.04,交联度约为12.6%的单分散聚合微球,考察了交联剂加入方式用量,加入时间及抗坏血酸用量等因素对合成聚合物PS微球粒径和分布的影响.实验结果表明,当单体St质量分数为28.8%～33.5%,引发剂用量m(AIBN)∶m(St)=0.03～0.06,稳定剂用量m(PVP)∶m(St)=0.5～0.8,采用交联剂DVB后滴入法,交联剂用量m(DVB)∶m(St)=0.02～0.08,在反应进行到6h后开始滴加DVB,2h滴加完,可合成出单分散性好、分散系数低、大粒径高交联的PS微球.