超声波无皂乳液制备BA/AM/纳米SiO2复合材料

将超声波辐照技术引入到聚合物纳米材料的制备过程,通过超声产生的分散、活化及引发等作用实现纳米粒子分散的同时进行无皂乳液聚合,制备了丙烯酸丁酯(BA)／丙烯酰胺(AM)／纳米SiO2复合材料。实验结果表明．采用经丙烯酸丁酯表面改性后的纳米SiO2粒子．生成的乳液分散稳定性好。FT-IR及TEM证实了聚合物对纳米粒子的包裹。研究了超声波强度、超声辐照时间、单体配比等因素对单体转化率和聚合速率的影响。结果表明,提高超声波强度,延长超声辐照时间以及提高丙烯酰胺在单体配比中的含量．均能提高单体转化率和聚合反应速度。     

有机硅丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合乳液的制备及表征

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为插层剂改性蒙脱土(MMT),制得了有机蒙脱土(OMMT)。采用原位插层聚合法,以OMMT、八甲基环四硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷以及甲基丙烯酸酯甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为原料,制备了有机硅丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合乳液。考察了OMMT用量对乳胶粒径及乳胶膜性能的影响,并对OMMT及乳胶膜的结构进行了表征。结果表明:当OMMT的用量为2.0%时,乳胶粒子尺寸为纳米级,乳胶膜的耐热性以及各项物理机械性能均得到明显改善。XRD分析表明,MMT变为OMMT后,其层间距从1.23nm增大至1.54nm。FT-IR分析表明,有机硅和丙烯酸酯单体在OMMT层间发生接枝聚合反应。     

相互缠结的聚甲基丙烯酸甲酯/磺化聚苯乙烯复合水基微乳液的研究Ⅰ.复合水基微乳液的制备及影响因素

将聚苯乙烯制成磺化聚苯乙烯离聚体（SPS），利用相反转技术，将磺化聚苯乙烯离聚体加水制成具有纳米级的稳定的水基微乳液，利用SPS纳米微粒核内部作为反应场所，用引发剂引发亲油性单体甲基丙烯酸甲酯聚合，制备具有相互缠结结构的PMMA／SPS复合水基微乳液，研究了引发剂的用量，MMA的用量，溶剂极性对聚合反应及复合水基微乳液的影响。     

扩散控制无皂乳液聚合法制备纳米聚合物微球

在不添加任何乳化剂的条件下,将甲基丙烯酸(MAA)和苯乙烯(St)单体进行无皂乳液聚合,制备纳米聚合物微球。由于采用的搅拌速率较低,单体相和水相呈现层状分布,聚合反应速率由单体扩散速率控制。跟传统的动力学控制乳液聚合法相比,扩散控制所得产物粒径较小,最小可达35nm,且乳液稳定性较好。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、动态激光光散射(DLS)、核磁(1 HNMR)、扫描电镜(SEM)对其进行表征。并研究了反应温度、引发剂用量、单体摩尔配比对乳液稳定性和微球粒径的影响,发现反应温度在80℃,引发剂的占单体质量百分数为25%,单体摩尔配比1:2.5的时候乳液稳定,微球最小粒径35nm,57.7%的粒子小于100nm。     

核壳型纳米SiO_2改性含氟聚丙烯酸酯乳液稳定性的研究

采用无皂乳液聚合技术和核壳粒子设计,合成了核壳型纳米SiO2改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液,采用透射电镜观察了乳液粒子形态。研究结果表明,采用反应性乳化剂制备的无皂乳液稳定性更好,当反应温度为83℃、引发剂用量为1.1%、反应性乳化剂用量为4%时,所得乳液稳定性好,转化率高,凝胶较少;随着含氟单体用量的增加,乳液聚合稳定性及转化率逐渐降低。     

聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯核/壳结构复合乳液的制备与形貌的研究

采用多步种子乳液聚合的方法 ,经过制种、合成核和合成壳 3个步骤 ,制备了具有核 /壳结构的聚苯乙烯(PS) /聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)复合乳液 ,考察了制备条件对形成的复合乳液粒子的大小的影响。用透射电镜考察了复合乳液的形貌 ,发现乳液粒子的粒径在纳米级 ,预计在某些领域会有特殊用途。     

纳米CaCO3复合微粒的制备以及在PVC塑料中的应用

将甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)双单体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,研究了纳米碳酸钙复合微粒的加入对PVC复合材料结构形态与性能的影响,用透射电子显微镜(TEM)以及扫描电子显微镜(SEM)观察了纳米CaCO3复合微粒/PVC复合材料的微观结构及断面形态.研究结果表明:双单体无皂乳液聚合方法是一种很好的纳米碳酸钙表面改性方法,当单体的配比和种类适当时,复合微粒对PVC可同时起到增强和增韧的作用,纳米碳酸钙复合微粒与基体的牢固结合以及大量的拉丝状结构是复合微粒对PVC增强增韧的关键因素.     

支化丙烯酸酯乳液的制备和性能

目的研究支化单体对丙烯酸酯乳液的影响。方法以顺丁烯二酸酐和季戊四醇为原料,通过酯化反应制备聚酯型四臂支化单体,将其水分散液与甲基丙烯酸甲酯等单体进行乳液聚合,得到支化丙烯酸酯乳液。测定不同比例分散液对乳液基本性能的影响。结果制备乳液粒径分布100~200 nm,表面张力稳定在30~35 m N/m,增加分散液的比例可适当降低乳液粘度,降低吸水率。结论将支化聚合物引入乳液聚合体系,可有效降低乳液粘度和吸水率。     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液的研究

试验了四种制备纳米SiO2 /聚丙烯酸酯复合乳液的方法 ,结果表明 ,以KPS NH3·H2 O引发乳液聚合和以偶联剂处理SiO2 纳米溶胶再进行乳液聚合两种方法都可以得到稳定存在的无机纳米SiO2 /有机物复合乳液 ,其性能优于全丙乳液。而用HPC或以阳离子表面活性剂 -十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)处理SiO2 纳米溶胶后再进行乳液聚合两种方法 ,必须要有合适孔径的超滤膜或合适的专用阳离子单体 ,才能制得稳定的复合型的高分子乳液。     

超声辐照乳液聚合研究进展

综述了超声辐照乳液聚合的特点，聚合成核机理，影响因素及反应动力学特点，简要介绍了超声辐照无皂乳液聚合，超声辐照微乳液聚合，超声辐照乳液共聚和纳米粒子存在下的超声辐照乳液聚合。     

有机硅-丙烯酸酯微乳液的合成研究

采用微乳液聚合法,以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、带活性有机硅预聚体为单体,K2S2O8作为引发剂,OP-10和SDS作为复合乳化剂,合成了有机硅-丙烯酸酯微乳液,结果表明,有机硅单体参与了有效聚合;当反应温度为80℃时,乳化剂浓度为2%,引发剂浓度为0.2%,搅拌速率为70～100r/min,反应3h,单体转化率可达到70%以上,得到稳定的有机硅改性丙烯酸酯微乳液,其平均粒径为46nm。     

有机硅改性丙烯酸树脂／双羟基金属氧化物纳米复合乳液的制备和性能

以丙烯酸酯类单体和不饱和硅油大单体为聚合单体,加入改性后的纳米双羟基复合金属氧化物、乳化剂等进行种子乳液聚合制备有机硅改性丙烯酸树脂/LDH纳米复合乳液,对其成膜进行X射线衍射、透射电镜、力学性能、阻燃性能分析。结果表明,该材料为纳米复合材料,其强度和韧性等综合性能明显提高,抗氧指数达到25.6,具有优异的阻燃性。     

核壳型纳米TiO2改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的合成和性能

为了制备表面自由能低、耐候性和紫外吸收性优异的聚丙烯酸酯乳液,采用无皂乳液聚合技术,合成了核壳型纳米TiO2改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液,采用透射电镜(TEM)对其形貌进行观察,并探讨引发剂、可聚合乳化剂、含氟单体、纳米TiO2的用量以及2种不合氟的单体的配比对乳液紫外吸收性能及吸水性的影响.结果表明:引发剂过硫酸铵(APS)用量(相对于总单体的质量分数)为1.2％,可聚合乳化剂烷基乙烯基磺酸盐(AVS)用量(相对于总单体的质量分数)为3.5％,不合氟单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)的质量比为2.0∶3.0,含氟单体甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)用量(相对于MMA单体和BA单体用量之和的质量分数)为6％时,乳液的聚合稳定性好,单体转化率高,聚合物膜的疏水性强;纳米TiO2粒子成功地被含氟聚丙烯酸酯聚合物包裹,形成了以纳米TiO2/聚丙烯酸酯为核,含氟聚丙烯酸酯聚合物为壳的核壳结构,纳米TiO2用量(相对于总单体的质量分数)为0.3％时,乳液的紫外吸收性能最好.     

聚苯乙烯/纳米SiO2复合颗粒制备与表征

为改善二氧化硅(SiO2)纳米粒子与聚合物基体间的亲和性,使SiO2表面功能化,将硅烷偶联剂KH-570引入C=C基团,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯(St)单体,实现了纳米二氧化硅表面的聚苯乙烯(PS)高分子包覆改性,制备了具有核/壳结构的SiO2-PS复合纳米粒子,产物的单体转化率和接枝效率在80%以上.研究了二氧化硅含量和偶联剂用量对聚合反应的单体转化率和接枝效率的影响,探讨了偶联剂的作用机理,利用FT-IR、TEM、TG对SiO2-PS复合粒子的表面结构进行了表征.结果表明,复合粒子具有明显的核壳结构,壳层厚度在20nm左右,乳液聚合过程可有效使二氧化硅的团聚体剥离呈纳米级颗粒.     

半连续乳液聚合法合成纳米硅丙乳液的动力学

以丙烯酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷(A151)为单体,采用复合乳化剂合成了有机硅改性丙烯酸酯纳米乳液。研究了有机硅、乳化剂、引发剂、反应温度及功能性单体甲基丙烯酸-2-羟基乙基酯(HEMA)、甲基丙烯酸(MAA)对乳液聚合反应速率的影响。结果表明,纳米硅丙乳液的聚合速率随乳化剂、引发剂、HEMA和MAA质量百分数的增加及反应温度的升高而增大,但随A151质量百分数的增大而减小。纳米硅丙乳液的聚合速率Rp与乳化剂浓度CE、引发剂浓度CI、A151浓度CA151、HEMA浓度CH、MAA浓度CM的关系为Rp=kCE0.2757CI0.1446CA151-0.3672CH0.0941CM0.0576。转化率在20%～80%范围内为恒定速率区,该区聚合反应的表观活化能为42.90kJ/mol。     

全硅氧键硅单体对苯丙乳液聚合稳定性及性能的影响EI北大核心CSCD

利用全硅氧键硅单体与丙烯酸酯、苯乙烯进行乳液共聚,一直是直接制取纳米二氧化硅苯丙复合乳液的理想方法,但因硅氧键水解速度快于丙烯酸酯与苯乙烯的自由基聚合速度,故存在聚合稳定性差的问题。文中先以正硅酸四甲酯、环己醇和甲基丙烯酸羟乙酯为原料,正己烷为甲醇共沸剂,通过两步酯交换反应,制得了不同疏水性的全硅氧键乙烯基不饱和硅单体;然后以其为功能单体,经乳液聚合制得可在成膜过程中就地生成纳米二氧化硅的复合苯丙乳液。通过气相色谱-质谱联用技术,分析了酯交换产物中的主要组分;用透射电子显微镜、X射线衍射、Zeta电位及激光粒度测试、铅笔划痕硬度对乳液及乳胶膜进行了表征。结果表明,硅单体加入量在30%(质量分数)时,乳液聚合仍有很好的稳定性;乳胶粒粒径分布较窄,粒径约100 nm;乳胶膜中存在纳米二氧化硅晶体,膜硬度达H级。     

原位聚合法制备纳米SiO2/PTFE改性丙烯酸酯复合乳液研究

以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸正丁酯(BA)、2-甲基-2-丙烯酸十三烷基酯(TDMA)、硅酸乙酯(TEOS)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPS)为反应单体,聚四氟乙烯(PTFE)分散液作种子,通过原位聚合法和种子乳液法制备出纳米SiO_2、PTFE协同改性的丙烯酸酯(SiO_2/PTFE/PA)复合乳液。利用傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热重分析仪和接触角/界面张力测量仪对复合乳液的结构与性能进行了表征和测试。结果表明:当PTFE占体系中丙烯酸酯类单体总质量16%、纳米SiO_2用量为2.4%(质量分数)时,复合乳液平均粒径为151nm,胶膜表面水接触角为112.3°,吸水率为3.8%;在热失重5%和10%条件下,纳米SiO_2/PTFE/PA胶膜热分解温度分别为347.7℃和375.5℃,相比改性丙烯酸酯胶膜热分解温度分别提高了59.6℃和27.7℃,疏水性和耐热性均有显著提高。     

全硅氧键硅单体对苯丙乳液聚合稳定性及性能的影响

利用全硅氧键硅单体与丙烯酸酯、苯乙烯进行乳液共聚,一直是直接制取纳米二氧化硅苯丙复合乳液的理想方法,但因硅氧键水解速度快于丙烯酸酯与苯乙烯的自由基聚合速度,故存在聚合稳定性差的问题。文中先以正硅酸四甲酯、环己醇和甲基丙烯酸羟乙酯为原料,正己烷为甲醇共沸剂,通过两步酯交换反应,制得了不同疏水性的全硅氧键乙烯基不饱和硅单体;然后以其为功能单体,经乳液聚合制得可在成膜过程中就地生成纳米二氧化硅的复合苯丙乳液。通过气相色谱-质谱联用技术,分析了酯交换产物中的主要组分;用透射电子显微镜、X射线衍射、Zeta电位及激光粒度测试、铅笔划痕硬度对乳液及乳胶膜进行了表征。结果表明,硅单体加入量在30%(质量分数)时,乳液聚合仍有很好的稳定性;乳胶粒粒径分布较窄,粒径约100 nm;乳胶膜中存在纳米二氧化硅晶体,膜硬度达H级。     

纳米氧化铝/有机氟复合乳液的组装及其拒水拒油性

采用自制的不同微观形态的纳米氧化铝与有机单体通过原位聚合制备出纳米氧化铝/有机氟聚合物复合乳液。纳米氧化铝在聚合前经过偶联剂改性,使其表面结合上活性基团以利于与有机单体聚合。采用多种分析手段对改性前后纳米材料以及所制备的复合乳液的微观结构及形态进行了表征,并对复合乳液整理后的涤纶织物进行了拒水拒油性测试。实验结果表明:偶联剂KH-570改性后的纳米氧化铝在有机单体以及合成的复合乳液中具有极好的分散稳定性,以珊瑚状氧化铝为原材料制备的复合乳液整理后织物拒水拒油性强于球状纳米氧化铝,而且与市售有机氟乳液相比,该复合乳液具有用量少、焙烘温度低、功能持久性强等优点。      

纳米级TiO_2中空球的制备

以聚苯乙烯(PS)乳液为模板,首先合成了PS/TiO_2复合微球,采用回流溶解出PS模板的方法,制备出纳米级TiO_2中空球。探讨了不同单体浓度、引发剂用量、乳化剂用量以及反应温度对聚苯乙烯乳液的影响。利用XRD、TG、BET、IR和UV-Vis手段对合成的纳米颗粒进行了表征。研究发现80℃下,单体浓度占总质量的20%、引发剂和乳化剂分别为单体质量的0.3%和3%、回流时间为12h时,可以得到外径为180nm、比表面积为283.4m2/g的TiO_2中空球,且中空球的壳层由大量粒径为8~10nm的TiO_2颗粒紧密堆积而成。