Pickering乳液聚合制备草莓型PSt/SiO2有机-无机复合微球

在纳米硅溶胶分散介质中,以苯乙烯(St)为单体,偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)为引发剂,不添加任何辅助单体,通过Pickering乳液聚合,成功制备了PSt/SiO2有机-无机复合微球,透射电镜研究显示,复合微球具有草莓型形态。所得复合微球粒径在190 nm-300 nm之间,二氧化硅吸附量介于28%-44%之间。研究了初始硅溶胶用量、AIBA用量和反应温度等因素对复合微球粒子粒径和二氧化硅吸附量的影响。结果发现,初始硅溶胶用量增大,复合微球粒径减小、二氧化硅吸附量增大;引发剂用量增加,二氧化硅吸附量增大;反应温度升高,复合微球粒径增大,但对二氧化硅吸附量影响较小。     

Pickering乳液聚合制备中空聚苯乙烯复合微球

通过改进Stber法制得纳米SiO2,并经硅烷偶联剂改性使其表面具有较佳两亲性,以该两亲性纳米粉体为油/水界面稳定剂构建O/W型Pickering乳液,引发油相中的苯乙烯单体聚合,在不同苯乙烯与成孔溶剂正辛烷的比例下制得了SiO2/聚苯乙烯复合微球;经傅里叶红外变换光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱-多角度激光光散射仪(GPC-MALLS)、热失重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)检测,证实复合微球具有中空的结构特点,并依此讨论了中空微球的形成机理。     

Pickering细乳液法制备无机聚合物复合中空微球

采用有机胺催化水解正硅酸乙酯生成SiO_2纳米粒子,经硅烷偶联剂改性后,获得了两亲性的SiO_2纳米粒子。以其作为Pickering乳化剂,成功制备了稳定的Pickering细乳液并合成了无机聚合物复合中空微球。通过红外光谱、透射电镜、扫描电镜和热重分析等测试手段对复合中空微球进行了表征。结果表明:引发剂为偶氮二异庚腈、交联剂用量为0.2%时合成了直径在1.5~2μm之间的复合中空微球。采用低温引发剂有利于合成均一粒径的中空微球;交联剂的用量能够改变微球的粒径大小;不同的单体类型会影响微球的粒径分布。     

蒸馏沉淀聚合制备Fe_3O_4/PNIPAM多功能温敏性复合微球

通过溶剂热法合成Fe_3O_4磁性纳米粒子,利用Stber法制备了Fe_3O_4/SiO_2并将其表面功能化双键,随后以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、二乙烯基苯(DVB)和偶氮二异丁腈(AIBN)为原料,通过种子蒸馏沉淀聚合法引入一层温敏的多孔聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM),使用氢氟酸(HF)刻蚀掉中间的SiO_2层,即得到Fe_3O_4/PNIPAM纳米复合微球。采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)及振动样品磁强计(VSM)对复合微球进行表征。结果表明:所得微球具有超顺磁性,在水溶液中的磁场响应性良好。     

水分散性纳米SiO_2/含氟聚合物复合乳液的制备及表征

以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为原料,在十二烷基硫酸钠(SDS)/OP-10复合乳化剂作用下,以氨水为催化剂制备水分散性功能化纳米SiO2粒子。采用乳液聚合法,在乙烯基功能化纳米SiO2表面接枝短氟链含氟丙烯酸酯聚合物,合成纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液,并通过红外光谱(IR)、粒径分析、热失重(TGA)等方法表征所得产物的结构及性能。结果表明,纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液具有较好的分散稳定性及耐热稳定性。     

聚苯乙烯/纳米金刚石复合微球的制备及性能测定

以纳米金刚石为乳化剂,BPO为引发剂,利用Pickering效应成功合成得到了聚苯乙烯/纳米金刚石复合微球.XRD、TDA-DTA、TEM、BET以及FT-IR分别进行了结构表征.研究结果表明,在聚苯乙烯/纳米金刚石复合微球中,纳米金刚石晶体为立方相,聚苯乙烯为无定形态,颗粒径粒大约为40～70nm,分散较好,比较面积达到230m2/g,该复合材料具有良好热稳定性.进一步的力学系性能测定表明,随着聚苯乙烯/纳米金刚石复合微球添加应用,聚苯乙烯的拉伸强度、断裂伸长率性能得到了明显地改善,但弯曲强度性能有所下降.     

固相微萃取涂层材料多孔聚二乙烯基苯微球的合成

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、二乙烯基苯(DVB-80)为单体、二氯甲烷-甲苯为二元致孔剂,采用沉淀聚合法制备单分散多孔聚二乙烯基苯微球(PDVB),用作固相微萃取涂层材料。扫描电镜表明,合成的聚合物微球球形规整、粒径均匀,数均粒径3.00μm,粒径多分散指数为1.03;氮气吸附测试表明,微球呈现多孔性,Langmuir比表面积为667m~2/g;热重分析表明,微球具有良好的热稳定性。采用此方法合成的多孔PDVB微球适合用作固相微萃取涂层材料。     

模板法制备SiO2/Au复合微球及其催化性能评价

采用脲醛树脂为模板,金胶体为前体的新方法,制备了具有较大比表面积的SiO2/Au复合微球。该方法通过将金胶体与硅溶胶混合,加入尿素、甲醛溶液并在酸性条件下引发聚合反应,得到脲醛树脂(UF)/SiO2/Au复合微球;经高温煅烧除去UF模板,得到中孔SiO2/Au复合微球。采用紫外可见吸收光谱、高分辨透射电镜、原子吸收分光光度计和氮气吸附-脱附等手段对金纳米粒子在载体中的分散性、金负载量及材料比表面积和孔径分布进行了表征。该复合微球在硼氢化钠还原对硝基苯胺的反应中显示了良好的催化活性。     

原位悬浮乳液聚合制备聚苯胺/纳米金刚石复合微球及结构表征

利用原位乳液聚合的方法合成得到了聚苯胺(PANI)/纳米金刚石复合微球.用X射线衍射(XRD)、热重-差热(Tg-DTA)、透射电子显微镜(TEM)、粒径分析(PSD)、比表面积分析(BET)、红外光谱(FT-IR)及紫外-可见光谱(UV-Vis)等技术分别对获得的PANI/纳米金刚石复合微球进行了结构、形貌、表面表征.结果表明,在PANI/纳米金刚石复合微球中,纳米金刚石为立方相,复合微球介于10～30nm,粒径分布窄,分散性良好,比表面积可达270m2/g,且具有较好的热稳定性.结构分析证实在PANI/纳米金刚石复合物中,PANI与纳米金刚石之间存在氢键键合机制.     

Pickering乳液模板法制备石墨烯/聚苯胺空心微球及其在超级电容器中的应用

以离子液体（IL-NH2）对氧化石墨烯进行修饰，得到离子液体修饰的还原氧化石墨烯（rGO-IL），将其作为颗粒乳化剂稳定含有苯胺单体的油相，制备稳定均匀的Pickering乳液，然后通过引发苯胺单体聚合得到石墨烯/聚苯胺空心微球。离子液体的引入不仅可以调节Pickering乳化剂的润湿性，还能避免降低材料的电导率。通过控制IL-NH2对石墨烯的修饰程度调节了rGO-IL的润湿性，并探究了rGO-IL的润湿性、浓度以及乳化时的油水比对Pickering乳液性质的影响。利用超景深三维显微镜观察了rGO-IL稳定的Pickering乳液状态；利用傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪和扫描电子显微镜对所得石墨烯/聚苯胺空心微球的化学结构和形貌进行了观察；利用循环伏安法与恒流充放电法对空心微球的电容性能进行了探究。结果显示，石墨烯/聚苯胺空心微球比电容可以达到451.8 F/g，是二维石墨烯/聚苯胺材料的近2倍(227 F/g)；另外空心微球表现出良好的倍率性能，当电流密度从0.5 A/g增加至10 A/g时，其电容保持率高达92.4%，远高于二维材料的46.5%。     

有机硅烷偶联剂对聚丙烯酸酯/纳米SiO_2复合材料性能的影响

同步采用无皂乳液聚合法和溶胶-凝胶法制备了聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合材料,通过TEM、力学性能、DSC、TG和XRD等检测手段研究了不同有机硅烷偶联剂对聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合材料性能的影响.结果表明,分别采用3-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷(MEMO)和乙烯基三甲氧基硅烷(VTMO)制备的纳米复合材料,力学性能随其用量的增加而同步增强增韧;TEM结果表明,采用MEMO和VTMO制备的聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合材料中的纳米SiO2的粒径约20nm,且分布均匀;热性能结果表明,采用乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)制备的纳米复合材料的玻璃化温度(-8.1℃)和热裂解温度(350℃)最高;XRD结果表明,有机硅烷偶联剂的加入降低了纳米复合材料的结晶度.     

PS／MA-TiO2复合纳米微球作为润滑油添加剂的研究

采用原位种子乳液聚合法合成了PS/MA-TiO2核壳结构复合纳米微球,并通过透射电镜（TEM）、红外（IR）、差热（DSC）、失重（TGA）和XPS等测试对其结构、性能和摩擦表面的组成进行了分析。在四球试验机上考察了其摩擦学行为,结果表明,PS/MA-TiO2核壳结构复合纳米微球用作润滑油添加剂有良好的抗磨性,并能显著提高基础油的失效负荷,推测其抗磨机理是微观的滚动和成膜。     

农药对硫磷分子印迹聚合物合成及亲和性评价

对硫磷为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,热引发沉淀聚合法合成对硫磷分子印迹聚合物(MIP)。通过计算机模拟和紫外分析阐述模板与功能单体的分子间作用;通过电镜观察和平衡吸附试验讨论引发剂用量与聚合物性质关系;通过吸附试验Scatchard分析测得最大吸附量为3.92μmol/g,平衡解离常数为91.7μmol/L,且具有较好的吸附特异性。该分子印迹聚合物性能优良,有望应用于环境中对硫磷的富集和检测。     

Design of microencapsulated phase change material by one-step swelling polymerization in Pickering emulsion

Microencapsulated phase change materials (MePCMs) based on swelling polymerization in Pickering emulsion were demonstrated. Monodisperse poly(glycidyl methacrylate-co-2-hydroxyethyl methacrylate) P(GMA-co-HEMA) particles were prepared by dispersion polymerization. The introduction of hydrophilic monomer HEMA endowed the obtained particles with suitable surface hydrophilicity for stabilizing Pickering emulsion. MePCMs with PGMA–polystyrene interpenetrating composite shell were formed when non-crosslinked particles were employed as stabilizer, while MePCMs with particles-embedded shell were prepared with crosslinked particles as Pickering stabilizer. Phase change property, thermal stability and thermal reliability of two kinds of MePCMs were investigated by TGA, FT-IR, DSC and cycling test. The temperature of 10% weight loss of MePCMs with interpenetrating shell was 11 °C higher than that of MePCMs with particles-embedded shell. After cycling test, the percentage of leached core materials from MePCMs with interpenetrating shell was approximately one-third of that from MePCMs with particles-embedded shell. The results showed that MePCMs with an integral shell presented better thermal stability, tightness and thermal reliability than MePCMs with particles-embedded shell. The research developed a simple process for MePCMs with excellent performance.     

溶胶凝胶法制备具有介孔结构的聚酰亚胺/SiO_2多孔复合微球

采用反相乳液法,以水溶性聚酰胺酸三乙胺盐(PAAS)、正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶凝胶法制备了具有介孔结构的聚酰亚胺(PI)/SiO_2多孔复合微球。将PAAS水溶液和TEOS水解液的混合溶液在液体石蜡中形成反相乳液,TEOS经水解缩合形成无机三维骨架,通过化学酰亚胺化使复合体系中的PAAS转变为PI,成功制备了含有介孔结构的PI/SiO_2多孔复合微球。研究发现,随着SiO_2含量的增加,复合微球的规整性不断提高,其比表面积由20.5 m~2/g增加至521.8 m~2/g。同时发现,调节TEOS水解液的pH值,微球的比表面积也会发生相应的变化。此外,热重分析结果显示该复合微球的热分解温度超过500℃,表明其具有优异的热稳定性。     

纳米SiO2对静电纺LA-PA/PET复合相变纤维形态和热学性能的影响

以月桂酸和棕榈酸二元低共熔混合物(LA-PA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和纳米二氧化硅(SiO2)为原料,通过静电纺丝的方法成功制备了新型的LA-PA/PET/SiO2定形相变复合纤维。分别采用扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)研究了纳米SiO2对静电纺LA-PA/PET/SiO2复合相变纤维的形貌结构和热学性能的影响。SEM观察结果显示,随着纳米SiO2的加入,复合相变纤维表面呈现出光滑的形态特点,纤维直径有所降低;且随着纳米SiO2含量的增加而逐渐减小。DSC分析结果表明纳米SiO2的含量对复合相变纤维的熔化焓值和结晶焓值有一定的影响,对相变温度没有显著性的影响。     

超声无皂乳液原位合成Pd-P(MMA-AMPS)复合微球及其表征

将超声波作用于含有2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的氯化钯水溶液中,在不加任何引发剂、乳化剂和还原剂的条件下,合成带有酰胺基、磺酸基等官能基团的Pd-P(MMA -AMPS)复合微球。考察了单体质量配比对复合微球形貌的影响,用XRD、TGA、FTIR、TEM和粒度分析仪等技术对样品进行表征,并探讨了合成反应机制。结果表明,超声辐射可实现Pd2+的还原与单体聚合的同步进行,并且金属钯与基体P(MMA - AMPS)共聚物之间存在一定的相互作用。优化条件下制得的复合微球,钯质量分数为20%左右,粒径约0.76μm,还原得到的钯粒子均匀分散于聚合物微球内。     

单分散聚硅氧烷微球的制备表征及作为光散射剂的应用

以乳液聚合法制备粒径分布均匀、球形度良好的聚硅氧烷微球。采用扫描电镜(SEM)、动态光散射(DLS)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和接触角等测试技术对微球的微观形貌、粒径大小及分布、聚集态结构、耐热性、疏水性等进行了表征。将平均粒径为1.5μm的聚硅氧烷微球作为光散射剂添加到光学级聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂中,可制备出性能优良的光散射材料。当聚硅氧烷微球添加质量分数约0.6%时,光散射材料的透光率是86.1%,雾度是91.25%,拉伸强度达到最大值77.2 MPa,弯曲强度是87.2 MPa,简支梁缺口冲击强度是2.16 kJ/m2,悬臂梁缺口冲击强度是2.71 kJ/m2,综合性能良好。     

SPEEK/P4VP酸碱复合质子交换膜的制备与性能

利用4-乙烯吡啶(4-VP)碱性单体与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混,通过热聚合方法制备了SPEEK/P4VP酸碱复合质子交换膜,并考察了引发剂种类、用量和P4VP添加量对复合膜制备和性能的影响。质量分数为0.2%的偶氮二异丁腈较适宜作为引发剂制备复合膜;P4VP的添加使得复合膜的质子传导率和离子交换容量IEC(IEC=mmol SO3H/g drymembrane)略有下降,但复合膜的吸水率降低,抑制溶胀能力增强,且温度越高,抑制能力越为明显,此外复合膜的阻醇性能和拉伸屈服应力也有所提高,当4-VP的含量在50%(质量分数,下同)时,复合膜的甲醇渗透率与SPEEK和Nafion膜相比分别下降了70%和99%。