苯乙烯单体对不同分子形态聚乙烯的扩散聚合行为

采用苯乙烯(St)单体对具有不同分子形态的聚乙烯(PE)进行了扩散聚合行为研究.结果表明,与高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)相比,由于低密度聚乙烯(LDPE)中长支链的存在导致其结晶度最低,因此LDPE能够为St单体扩散提供更多的自由体积,故St单体的扩散速率最快,聚苯乙烯(PS)扩散饱和值最高.PS在不同种类的PE颗粒中均呈现为"M"型分布,且在不同PE颗粒中PS纳米微球粒径基本相同.部分扩散到PE颗粒内部的St会对PE接枝形成PE-g-PS,这种接枝物在相界面处可作为相容剂减小分散相的尺寸,增加分散相和基体间的界面黏合力,同时可使材料的拉伸强度和杨氏模量得到明显提高.     

颗粒内受限聚合法制备PP/POE/PS合金

以等规聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物(PP/POE)合金颗粒为扩散基体, 苯乙烯(St)为扩散单体, 利用颗粒内受限聚合法制备了PP/POE/PS三元合金. 结果表明, 对于POE质量分数为20%~40%的PP/POE合金颗粒, St均可扩散至直径为4 mm的颗粒中心部位, 在POE非晶相中生成相尺寸为几十至几百纳米的PS球. 在PP/POE合金颗粒的不同部位, 因POE相尺寸及单体的吸附量不同, 生成的PS相尺寸也不同, 在颗粒中心部位生成的PS球最小. 研究了St在PP/POE(质量比80: 20)颗粒中的扩散-聚合行为, 结果表明, St在合金颗粒中的扩散速率和扩散饱和值远大于在纯PP颗粒中的扩散速率和饱和值, 这主要是因为PP/POE合金颗粒中的非晶POE相有利于扩散. 改变单体投料量可以获得具有不同PS含量的PP/POE/PS三元合金. 结晶性能研究结果表明, PS在非晶POE相中的优先分布会使POE相体积增大, 从而使PP的结晶温度和熔融温度降低. 随着PS量的进一步增大, 分布在PP中的PS对PP有结晶成核作用.     

不同聚酰胺树脂的吸水特征及对苯乙烯单体扩散聚合行为的影响

研究了不同聚酰胺(PA)树脂的吸水特征及对苯乙烯(St)单体扩散聚合行为的影响.结果表明,在利用扩散聚合法制备PA/PS纳米合金的过程中,纳米合金中的聚苯乙烯(PS)含量随着PA颗粒内部含水率的增加而增加;在90℃扩散聚合条件下,PA6,PA66及聚己二酰间苯二甲胺(MXD6)体系相应的饱和PS含量分别为6. 7%,2. 5%和1. 6%; St单体对各PA颗粒的扩散聚合均发生在PA的非晶区,所生成的纳米PS小球尺度均在数十至100 nm左右,并呈均匀分布;由于刚性PS粒子对PA起到了较好的增强作用,可使各PA/PS纳米合金的拉伸强度和杨氏模量有明显提高.     

种子聚合制备表面磺酸基功能化聚苯乙烯微球

首先采用分散聚合法制备得到单分散的粒径约1.4～2.7 μm的聚苯乙烯(PS)种子微球,并研究了控制微球粒径及其分布的工艺参数.然后采用种子聚合法,使用苯乙烯磺酸钠(NaSS)作为具有磺酸基的功能单体与苯乙烯(St)单体进行共聚.通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线光电子能谱(XPS)对最终微球的表面形貌和组成成分进行表征,结果表明:成功获得了表面磺酸基功能化的聚苯乙烯微球;苯乙烯磺酸钠与苯乙烯单体共聚的最佳摩尔比为1:3.     

特殊形态聚合物微球原位负载Ag纳米粒子

以苯乙烯单封端的聚N-异丙基丙烯酰胺(St-PNIPAAm)大分子单体为反应性分散稳定剂,使之与丙烯腈(AN)和少量苯乙烯(St)在醇/水混合介质中进行三元分散共聚反应,制得了以聚苯乙烯(PS)为核,表面接枝PNIPAAm的聚合物微球(PNIPAAm-g-PAN/PS).利用扫描电子显微镜(SEM)观察证实:所得聚合物微球的粒径和表面凸起均一,形态结构规整,其粒径和形态可通过改变聚合反应条件加以控制.以典型配方的聚合物微球为媒介,AgNO3为金属源,乙醇为还原剂,在90 ℃下使Ag纳米粒子原位负载在PNIPAAm-g-PAN/PS聚合物微球表面.利用透射电子显微镜(TEM),紫外光谱(UV)及傅立叶红外光谱(FT-IR)对表面负载Ag纳米粒子的聚合物微球样品进行了表征,结果表明:Ag纳米粒子在特殊形态聚合物微球表面负载均匀,通过改变银离子的用量可将Ag纳米粒子的大小控制在3～32 nm范围内,最小平均粒径约为6 nm.     

负载型纳米Ag颗粒的制备及其催化性能研究

利用聚4-乙烯基吡啶(P4VP)大分子单体与苯乙烯(St)进行分散聚合一步法制备得到粒径均一的聚4-乙烯基吡啶(P4VP)-g-聚苯乙烯(PS)共聚物微球(P4VP-g-PS)。研究发现通过调控反应介质中混合溶剂的极性、P4VP大分子单体用量可控制微球粒径。将其作为Ag载体,使Ag+原位还原成Ag纳米颗粒,在催化亚甲基蓝(MB)的实验中使MB的降解量达到96. 7%。     

分散共聚法制备窄分布P(St-co-nBA)微球

用分散共聚法制得窄分布苯乙烯(St)和丙烯酸正丁酯(nBA)的共聚物微球.采用1H-NMR、DSC、FTIR、SEM、LS等对共聚物的结构、形态、性能进行表征,考察了初始单体配比、温度、稳定剂浓度、分散介质极性、引发剂对微球粒径、粒径分布及转化率的影响.实验结果表明,初始单体比nBA/St增大,微球粒径增大,分布变宽,...     

无皂乳液聚合法合成阴离子PS微球及粒径控制

以苯乙烯(St)和丙烯酸(AA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用无皂乳液聚合法合成了单分散阴离子聚苯乙烯(PS)微球,并对微球结构和影响单分散性的因素进行了研究。结果表明,AA单体也已共聚到聚合物链上,AA的加入使PS微球粒径减小,并赋予PS微球表面负电性;聚合反应的活化能为42.95kJ/mol,升高聚合温度提高了反应速率;随着KPS用量的增加,PS微球粒径减小,在用量为0.6%时呈现最好单分散性;随着反应介质中丙酮含量增加,聚合物在介质中溶解度增加,使PS微球粒径有所减小,但微球粒径分布有所变宽。     

无规-类接枝共聚物自组装制备交联纳米微球

无规-类接枝共聚物(SFG)由大分子单体-己内酯改性丙烯酸酯(FA)、亲油性单体苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚所得，SFG与聚苯乙烯在甲醇溶液中进行自组装，形成核壳结构纳米胶束，进一步对PGMA壳进行化学交联。最终得到具有核壳结构的纳米微球。动态激光光散射和透射电子显微镜表征结果显示SFG自组装形成了窄分布的纳米微球，微球粒径在100～200nm之间。     

草莓型PMMA/SiO2有机-无机复合微球的合成与表征

在纳米二氧化硅水分散介质中,借助于正离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MTC)与未改性纳米二氧化硅颗粒之间的电荷作用,通过MTC与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基共聚合,制备了草莓型的PMMA/SiO2复合微球.整个制备反应过程中,纳米二氧化硅无需表面处理,体系中无需另外加入乳化剂或助乳化剂,微球表面吸附的纳米二氧化硅对颗粒起稳定作用.详细讨论了纳米二氧化硅初始添加量、MTC浓度对复合微球的平均粒径、复合微球中二氧化硅含量及微球形态的影响.动态光散射粒度分布仪(DLS)测得复合微球粒径在180~300 nm之间,热重分析(TGA)表明复合微球中二氧化硅含量介于16.4%~40.8%之间.透射电镜(TEM)显示所得复合微球具有草莓型结构,二氧化硅于表面富集.     

交联核壳结构PBA/PS和PBA/PMMA纳米微球的制备与应用

考察了聚丙烯酸丁酯/聚苯乙烯(PBA/PS)以及聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PBA/PMMA)交联核壳结构纳米高分子微球的制备方法,并对其在尼龙复合材料中的应用进行了初步研究.结果表明,通过交联剂的引入使粒子核层和壳层内部均形成了高度交联的结构,可以限制亲水性较小的聚苯乙烯(PS)壳层向粒子内部迁移的趋势;制备出的微球平均粒径为40~50 nm,粒径分布很窄.采用饥饿态加料方式加入第二单体不仅可以使微球具有较高的产率和凝胶率,而且可以使其具有更理想的核壳结构和更窄的粒径分布.此外,将合成出的PBA/PMMA核壳粒子对尼龙6基体进行复合的结果表明,由于该微球表面与尼龙6基体之间具有较强的界面相互作用且微球具有较大的形变能力,可以在基体中形成良好的分散,在保持材料强度的同时有效地提高了其刚性和韧性.     

交联苯乙烯/丙烯酰胺共聚微球的制备及其C_(60)功能化初探

以二乙烯基苯 (DVB)为交联剂 ,利用一次投料分散共聚合的方法合成了交联的苯乙烯 (St) /丙烯酰胺 (Am )共聚微球 .实验发现 ,共聚单体Am的投料量和介质的极性对微球的形态有着显著的影响 .在反应过程中交联PS链段和PAm链段发生相分离 ,使粒子产生异形 .随后 ,通过微球上的酰胺基团与C60 的反应 ,将C60 引入微球表面 .初步的光电导性能测试表明 ,带有C60 的微球具有较好的光电导性能     

超声辐照分散聚合制备聚苯乙烯纳米微球

以聚乙烯吡咯烷酮作稳定剂,将单体苯乙烯通过超声辐照分散聚合制得聚苯乙烯纳米微球,利用透射电子显微镜观察了微球形态和大小,探讨了温度、引发剂和稳定剂浓度等对聚合反应的影响. 研究结果表明,与常规加热聚合相比,超声辐照分散聚合反应速度快,制备的聚苯乙烯(PS)微球粒径小.在超声辐照分散聚合下,反应1 h的St转化率达到63%,所得PS纳米粒子的平均粒径为80 nm. 随着温度升高分散聚合反应速率增大,稳定剂浓度太大或太小均不利于反应的稳定进行.     

聚苯乙烯/Ag核壳结构纳米微粒的制备及表征

用种子乳液聚合法合成了聚苯乙烯（PS）/Ag复合纳米粒子,进一步利用分步聚合技术实现了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在微球表面功能化,分别用TEM、XRD、TG-DTA及FT-IR对其结构和形貌进行了表征,并考察了其摩擦学性能.结果表明,在所选择的实验条件下,合成了以Ag纳米微粒为核,PS、PMMA为壳层的核壳结构复合纳米微球,其中Ag纳米核平均粒径约12 nm,复合微球粒径约25 nm,颗粒较均匀并且在有机溶剂中有良好的分散性,作为润滑油添加剂,具有良好的抗磨性能.     

苯乙烯对高密度聚乙烯的扩散聚合行为研究

针对苯乙烯(St)对高密度聚乙烯(HDPE)的扩散聚合行为,及其产物粒子中聚苯乙烯(PS)的分布和形态特征进行了研究.结果表明:在70~90℃的扩散温度条件下,St对HDPE的扩散行为符合Fickian扩散的特征,且在90℃下当引发剂的过氧化苯甲酰(BPO)添加量在St的0.5 wt%~1 wt%之间时,HDPE粒料中PS含量将达到11 wt%,而当BPO大过量添加至5 wt%时PS的含量将达到16 wt%左右的最大值;无论BPO的添加量如何改变,HDPE粒料中的PS分布曲线均呈"M"形的形态,其峰值出现在距粒料表面200μm附近的区域且和HDPE粒料的结晶结构有关,但在HDPE粒料中生成的所有PS分散相的平均尺寸均小于100 nm;BPO添加量为0.5 wt%的体系即使在熔融挤出后,其PS分散相也仅略微发生聚集而不发生显著的聚并,呈现出一种类似于糍米团的复合结构,且其尺度分布在数十至200 nm的范围内;在BPO添加量为0.5 wt%的体系中,PS分散相和HDPE基体之间存在着良好的相互作用,不仅在其伸长率达到600%时仍未断裂,而且在各点上的拉伸应力值均大于纯HDPE,对制备HDPE/PS纳米合金或其他HDPE改性材料应为较理想的条件     

Au@PS纳米颗粒掺杂PDMS/(PVDF-TrFE)复合薄膜的制备及介电-疏水性能

结合乳液聚合和还原法在250 nm的聚苯乙烯(PS)微球表面均匀负载了Au纳米颗粒. 通过溶液共混法, 使Au@PS纳米颗粒与聚二甲基硅氧烷(PDMS)/聚偏氟乙烯-三氟乙烯[P(VDF-TrFE)](质量比为2∶3)均匀混合, 制备出结构致密、 Au@PS均匀分布的微突起的复合薄膜. 研究了不同Au@PS纳米颗粒掺杂量对复合薄膜的结构、 熔融结晶行为和介电疏水特性的影响. 研究发现, Au@PS纳米颗粒的引入阻碍了P(VDF-TrFE)的β相的产生, 但对PDMS/P(VDF-TrFE)复合薄膜的化学健结构没有显著影响; 随着Au@PS纳米颗粒含量的增多, 复合薄膜结晶温度和玻璃化转化温度升高, 熔点略有降低. 由于界面极化和微电容效应协同作用, 掺杂Au@PS复合薄膜的介电常数有显著提升. PS球表面均匀负载的Au纳米颗粒减少了导电网络的构成, 使介电损耗维持在较低值. 掺杂5%(质量分数)Au@PS的复合薄膜介电常数达到22(100 Hz), 分别为纯PDMS和PDMS/P(VDF-TrFE)的8.8倍和3.14倍, 同时具有优异的疏水特性, 接触角达到112.31°.     

草莓型SiO2/PMMA纳米复合微球的制备

在纳米二氧化硅水分散体系中,借助于碱性辅助单体1-乙烯基咪唑(1-VID)与未改性纳米二氧化硅表面羟基之间的酸-碱作用,通过1-VID与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基共聚合,制备了草莓型的SiO2/PMMA复合微球.整个反应过程中,纳米二氧化硅无需表面处理,体系中无需另外加入乳化剂或助乳化剂,微球表面吸附的纳米二氧化硅对颗粒起稳定作用.用动态光散射粒度分布仪测得复合微球粒径在120-330nm之间,热重分析结果表明,复合微球中二氧化硅含量介于15%-20%之间.透射电镜和扫描电镜显示所得复合微球具有草莓型结构,二氧化硅富集在表面.     

由氨解PDVB-alt-MAH纳米粒子作稳定剂的超声乳化-Pickering乳液聚合反应研究

采用以氨解的聚(二乙烯基苯-马来酸酐)交联共聚物纳米粒子(PDVB-alt-MAH nanoparticles,PDMNPs)为稳定剂、偶氮二异丁腈为引发剂、去离子水为分散介质、苯乙烯(St)为单体构成的体系,制备出聚苯乙烯(PSt)微球.利用扫描电子显微镜、激光粒度仪等仪器考察了PSt微球的形貌和粒径,分别探讨了单体乳液的稳定性、机械搅拌速率、稳定剂用量对聚合反应的影响,结果指出超声乳化和机械搅拌是必要的工艺条件,同时,发现在0.58 wt%~11.76 wt%(g/g St)的范围内增大稳定剂用量,PSt微球产物的尺寸由200 nm减小至90 nm;利用凝胶渗透色谱对聚合过程动力学进行了追踪分析;利用红外吸收光谱、X射线光电子能谱对PSt微球的化学结构进行了表征.研究结果表明,由氨解PDMNPs稳定的超声乳化-Pickering乳液聚合体系具有如下特点:(1)PDMNPs稳定效率高;(2)超声辅助的乳化设备简单;(3)所制备的球形PSt粒子表面无皂洁净、粒径分布较窄.该聚合方法用于甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和α-甲基苯乙烯(AMS)等其他常见单体的聚合,结果表明,该方法对制备油溶性单体的聚合物微球具有普适性和通用性.     

静电层层自组装制备聚苯乙烯微球(核)/MCM-41纳米粒子(壳)阶层结构复合微粒

采用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)两种聚电解质, 通过静电层层自组装成功地将MCM-41介孔二氧化硅纳米粒子包覆到聚苯乙烯(PS)微球表面. 实验结果表明, 当以尺寸为1.4 μm的PS微球为核时, 包覆了两个聚电解质双层(PDDA/PSS)2的PS(PDDA/PSS)2(PDDA/MCM-41)复合结构微粒与包覆了一个聚电解质双层(PDDA/PSS)的PS(PDDA/PSS)(PDDA/MCM-41)复合结构微粒相比, 复合结构微粒之间的交联程度降低, 但是MCM-41纳米粒子在聚苯乙烯微球表面的包覆都比较松散, 且产物中存在大量杂质. 而当以尺寸为5 μm的聚苯乙烯微球为核时, MCM-41纳米粒子紧密地包覆在聚苯乙烯微球表面, 复合结构微粒之间只有少量桥连物, 且产物中杂质很少.     

悬浮液气-液界面二元胶体颗粒的漂浮组装机理

提出一种在悬浮液气-液界面漂浮组装亚微米单分散聚苯乙烯(PS)微球和纳米SiO2颗粒二元胶粒晶体的新方法, 并系统研究了漂浮组装机理. 研究表明, 聚苯乙烯微球和二氧化硅两种胶体颗粒在悬浮液气-液界面的漂浮组装是以PS微球的组装为主导的. 在一定PS微球相浓度范围内, 悬浮液中PS 微球与SiO2颗粒的初始体积配比基本不影响PS微球有序组装的形成. PS微球粒径在150-500 nm时易于形成有序排列, 较小或较大粒径的PS微球难以形成有序排列. SiO2颗粒的组装是一种以PS微球为“基底”的沉积过程. 二元胶粒晶体中SiO2颗粒的体积分数由其在混合悬浮液中的相浓度所决定.