乳液法制备OVPOSS/PS复合微球及其热性能的研究

采用普通乳液聚合法制备了八乙烯基倍半硅氧烷(OVPOSS)交联的聚苯乙烯(PS)纳米复合微球,分析该纳米复合微球的化学结构、晶体结构及热性能。结果表明:通过自由基乳液聚合法可实现苯乙烯与OVPOSS的共聚,复合微球的粒径约为80nm,且尺寸分布较均匀;引入POSS可以显著提高复合粒子的耐热性和玻璃化转变温度。     

非共价改性法制备聚苯乙烯/高分散石墨烯复合材料

以工业化石墨烯粉体(IGN)与苯乙烯为原料,聚乙烯醇、磷酸三钙为分散剂,过氧化苯甲酰为引发剂,聚苯乙烯(PS)树脂作为非共价改性组分,通过超声分散、悬浮聚合法制备了聚苯乙烯/高分散石墨烯复合材料,探究了超声分散时间与PS含量对IGN在复合材料中的分散性影响机理。结果表明,PS可提高IGN在苯乙烯(St)单体中的相容性;超声时间30 min,PS添加量为St单体质量的3 %时,复合材料微观形貌较好,IGN分散性较佳;随着PS/IGN中IGN含量的增加,复合材料的外延起始降解温度逐渐提高40 ℃,玻璃化转变温度最大提升7.3 ℃,拉伸强度由43.5 MPa增强至68.3 MPa,提升近65 %。     

乳液聚合法制备PSA纳米微球与PS纳米微球的性能测定

以苯乙烯(St)和甲基丙烯酸(MAA)为原料,采用乳液聚合法共聚制备羧基化聚苯乙烯(PSA)纳米微球。通过改变乳化剂(SDS)的用量、St/MAA的质量配比控制微球性质和大小。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和Zeta电位仪对PSA纳米微球进行表征。FTIR结果证实MAA成功引入到微球中,TEM和SEM表明当乳化剂用量为单体总质量的10%时,得到大小均匀,直径为45 nm的PSA微球。PSA的玻璃化转变温度和热分解温度随MAA的含量增加而提高。纯PS表面带负电荷,Zeta电位为-17 mV。共聚后的PSA纳米颗粒,其St与MAA物质的量比为10/1. 0,10/1. 5和10/2. 5时,Zeta电位分别为-31. 9、-39. 6和-44 mV。上述结果表明,采用共聚是调节PS微球热性质及表面性质的有效途径。     

单分散氢氧化钙/聚苯乙烯微球的制备与表征

以葡萄糖水溶液为反应介质,在氧化钙消化成氢氧化钙的过程中,加入苯乙烯单体和引发剂,采用原位悬浮聚合法成功制备了聚苯乙烯(PS)包覆氢氧化钙[Ca(OH)2]形成Ca(OH)2/PS微球.考察了葡萄糖水溶液、苯乙烯、稳定剂聚乙烯醇以及反应温度对单分散Ca(OH)2/PS微球的粒径及粒子分散系数的影响,得出较佳合成条件.在较佳条件下制备的Ca(OH)2/PS微球平均粒径为30～40 μm,粒子分散系数为0.08～0.10.扫描电镜照片表明,Ca(OH)2/PS具有良好的球形度,表面光滑、无破损.红外光谱表征显示,产物为Ca(OH)2/PS微球.     

微米级单分散聚苯乙烯微球的制备

以苯乙烯(St)为单体、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散稳定剂,在乙醇-水反应介质中,采用分散聚合法制备了微米级单分散聚苯乙烯(PS)微球。分别用电镜扫描和激光粒度仪表征了PS微球表面形貌、粒径及粒度分布,探讨了影响PS微球粒径及粒度分布的诸多因素。结果表明,AIBN用量(以单体质量计,下同)大于5.0%或PVP用量(以单体质量计,下同)小于2%时,PS粒子间有聚并现象;当St浓度为10%、AIBN用量为2.5%、PVP用量为5.5%、醇水质量比为90∶10、聚合温度为70℃时,制备的PS微球粒径为1.612μm、粒度分散系数为0.357,微球单分散性及球形度最佳。     

彩色聚苯乙烯微球的制备

以无机染料和苯乙烯为原料,磷酸三钙(TCP)和聚乙烯醇(PVA)为分散剂,过氧化二苯甲酰为引发剂,通过原位悬浮聚合的方法制备了球度好、有光泽的彩色聚苯乙烯微球。研究了无机染料在苯乙烯中的超声分散时间对分散效果的影响,以及聚合反应过程中分散剂用量、聚合温度、时间对聚合的影响。结果表明:无机染料用量越多,其在苯乙烯中超声分散所需时间越长,分散时间不能小于6 min;较佳聚合条件是分散剂质量比m(TCP):m(PVA)=1:1,采用分段升温反应,先在75℃下反应1 h,然后缓慢升温至85℃反应2 h,最后在95℃下反应0.5 h。通过色差计对彩色聚苯乙烯微球的测试结果表明,随染料添加量的增加,样品的色差变大。     

弱酸性溶液中快速制备PS/SiO_2空心微球及其应用研究

以聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂,通过乳液聚合法合成了单分散聚苯乙烯(PS)微球。以PS微球为种子,在弱酸性溶液及不同温度下水解正硅酸乙酯(TEOS),一步合成了具有PS和SiO_2复合壳层的空心微球。研究了溶液p H及反应温度对微球空心度的影响,结果表明,能否得到空心微球受制于不同pH及温度下TEOS水解、缩聚速率以及所生成的纳米Si O_2对PS微球的包覆程度,溶液p H为3.0左右时,室温下反应就可以得到空心微球; p H升高至4.0～5.0时,反应温度达到40℃以上才可以得到空心微球; pH达到6.0时即使升温至50℃以上也无法得到空心微球。通过实验证实了空心SiO_2微球镀层不仅对玻璃具有增透效果,还可以使玻璃表面呈现出超亲水性。     

溶胶-凝胶模板法制备三维有序大孔TiO_2微球

采用无皂乳液聚合方法自制的单分散聚苯乙烯(PS)微球乳液为原料,并以PS微球自组装制备了有序胶体晶体模板("蛋白石"),采用溶胶-凝胶模板法制备了三维有序大孔TiO2微球("反蛋白石"),其孔呈六边形,孔径分布均一,约为200 nm,运用SEM,XRD对其形貌特征及晶型进行表征。结果表明,采用表面含有羧基的单分散聚苯乙烯微球及高的硅油粘度制得的模板有序度高;控制煅烧温度可以改变有序大孔TiO2微球的晶型,当煅烧温度为500℃时,其晶型为锐钛型,当煅烧温度为700℃时,其晶型则为金红石型。     

纳米聚合物填料的制备及其填充橡胶性能研究

采用乳液聚合法制备单分散交联聚苯乙烯(PS)和α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物(α-Ms-AN)乳胶粒子,并研究其填充NBR和SBR胶料性能.结果表明,当引发刺KPS,乳化剂OP-10和SDS、交联剂DVB质量分别为单体质量的1%,3.3%,6.6%和20%时,可制备出平均粒径为43 nm、玻璃化温度(Tg)为125℃的PS纳米微球;当引发剂APS,乳化剂MS-1和交联剂DVB质量分别为单体质量的0.3%,2%～3%和15%时,可制备出平均粒径为47 nm,Tg为152℃的α-MS-AN纳米微球.两种填料在NBR和SBR胶料中的最佳用量均为30份;PS填充SBR胶料的物理性能优于其填充的NBR胶料;α-MS-AN填充的NBR胶料物理性能优于其填充的SBR胶料.     

聚苯乙烯超临界催化降解

以氧化钡为催化剂分别在超临界甲苯和正己烷的介质中考察了聚苯乙烯(PS)的降解过程,结果表明甲苯的效果优于正己烷.在超临界甲苯介质中考察了反应温度和原料配比对聚苯乙烯转化率、苯乙烯收率和产物分布的影响,并确定了聚苯乙烯在超临界甲苯中催化降解的适宜工艺条件为:反应温度340℃,反应时间30 min,甲苯和PS质量比为15.0.