二氧化硅纳米粒子表面修饰及其表征

采用溶胶-凝胶法合成粒径在50—150nm范围内的二氧化硅（SiO2）纳米粒子。用甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯（MPS）对SiO2纳米粒子表面进行修饰,使其表面接枝能参与自由基聚合反应的碳碳双键基团。用元素分析、FTIR、^13C CP／MASNMR和^29Si CP／MASNMR等手段对修饰过的SiO2纳米粒子进行表征,以确证MPS接枝在SiO2纳米粒子上。分析修饰过的SiO2纳米粒子的^29Si CP／MASNMR和FTIR谱图,还可初步推断MPS接枝在SiO2纳米粒子表面的机理：MPS首先发生水解缩合反应形成低聚物,然后通过氢键作用吸附到SiO2纳米粒子表面,最后MPS低聚物中未缩合的硅羟基与SiO2纳米粒子表面的硅羟基发生缩合反应。     

纳米SiO_2粒子锚固偶氮引发剂及接枝聚甲基丙烯酸甲酯

对纳米SiO2 粒子锚固偶氮引发剂 ,进而引发甲基丙烯酸甲酯聚合而制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 纳米SiO2 复合粒子进行了研究 .纳米SiO2 先用环氧型硅烷偶联剂处理 ,再与偶氮二氰基戊酸发生缩合反应而锚固上偶氮引发剂 ,通过差示扫描量热和元素分析证明了引发剂在纳米SiO2 表面的锚固 .通过改性纳米SiO2 存在下MMA的乳液聚合 ,制备得到了接枝率为 2 3 2 %、接枝效率为 36 1%的PMMA 纳米SiO2 复合粒子 .经乳液聚合后 ,纳米SiO2 粒子团聚程度减小 ,在水相中分散稳定 .     

纳米SiO_2/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备和力学性能

通过悬浮聚合的方法,用不同表面结构的纳米SiO2对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行原位改性,得到纳米SiO2/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料;利用红外光谱仪分析了复合材料的界面化学结构,利用热分析仪测定了其热稳定性,并采用冲击试验机测定了其力学性能.结果表明,不同表面结构的纳米SiO2均参与甲基丙烯酸甲酯的聚合反应,与PMMA基体之间形成化学键;而表面修饰有双键的纳米SiO2更易与甲基丙烯酸甲酯聚合,能更有效地提高PMMA的抗冲击性能.     

纳米SiO_2/聚丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

根据核壳乳液聚合理论,以经过硅烷偶联剂表面改性的纳米SiO2为种子,采用适当的乳液聚合工艺,制备了纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液,并表征了其性能.结果表明,纳米SiO2经过改性后,硅烷偶联剂接枝在其表面;以其为种子制备的复合乳液具有核壳结构,其热稳定性有所提高.     

甲基丙烯酸3-三甲氧基硅丙酯/苯乙烯细乳液共聚合过程中的水解及缩合反应

研究了甲基丙烯酸3-三甲氧基硅丙酯(MPS)和苯乙烯(St)细乳液聚合过程中的水解及缩合反应.用气相色谱仪测定聚合过程中水解产物——甲醇的含量来研究MPS的水解度.MPS分子主要在细乳液液滴与水的界面以及乳胶粒与水的界面上发生水解反应.MPS和St比例、介质pH值、乳化剂用量、引发剂类型和用量都会影响MPS的水解程度.缩合产物用29Si固态核磁共振表征,中性条件下,缩合反应受到抑制,在高MPS/St比例的体系中也只生成少量缩合产物.酸性和碱性条件下,缩合产物量均增加,但碱性条件下,体系中仍有一定数量未缩合的硅氧烷存在,这与细乳液聚合独特的液滴成核机理及聚合过程中较少液滴间物质交换有关.     

团聚纳米SiO_2在苯乙烯乳液聚合过程中的再分散过程及机理

用二氧化硅 (SiO2 )存在下的乳液聚合法制备了聚苯乙烯 (PSt) 纳米SiO2 复合材料 ,研究了苯乙烯(St)乳液聚合过程中团聚纳米SiO2 的解离与再分散过程及分散的机理 .发现商品纳米SiO2 粒子以团聚体形式存在 ,团聚体大小远超出纳米级范围 .随聚合时间的延长 ,St的转化率逐渐增加 ,而PSt SiO2 复合微胶囊的粒径逐渐减小 ,反应 12 0min后 ,转化率和复合微胶囊粒子的粒径趋于稳定 .透射电镜 (TEM)也显示PSt SiO2 复合微胶囊粒子具有海岛结构 ,而SiO2 粒子的粒径在纳米范围内 ,表明在乳液聚合过程中SiO2 团聚体被逐渐解离 ,并重新分散到纳米尺度 .红外光谱研究发现 ,在乳液聚合过程中 ,除生成PSt均聚物外 ,还在纳米SiO2 表面生成了PSt接枝共聚物 ,改善了无机纳米粒子与聚合物之间的界面相容性 .聚合过程中的反应热和剪切搅拌是团聚体被解离和重新分散的主要原因 ,而生成的聚合物起到隔离作用     

无皂阳离子MMA/HEMA胶乳粒子的制备及表征

讨论了微波辐照下带正电荷的自由基引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)共聚,用透射电子显微镜、红外光谱仪、差热分析仪等对聚合产物进行表征.结果表明: 两种单体发生了共聚反应,制得均分散、表面洁净的无皂阳离子胶乳粒子;粒子的粒径随着单体HEMA浓度的增加先减小后增加.在微波辐照下共聚反应的速率非常快,几乎所有的反应在20 min之内就能完成.随着单体HEMA浓度的增加,乳液抗电解质稳定性提高.     

纳米SiO_2粒子表面静电吸附引发剂的活性研究

引发剂2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二氢氯化物(AIBA)可通过静电作用而高效稳定地吸附到在弱碱性水相中均匀稳定分散的纳米SiO2粒子表面.对这些吸附引发剂的热分解行为、在纳米SiO2粒子表面原位引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)乳液聚合的动力学和纳米SiO2粒子表面的聚合锚固情况进行了研究.发现非吸附和吸附引发剂的热分解活化能分别为148.5kJ/mol和124.5kJ/mol,70℃时半衰期分别为12.6h和5.2h,说明在相同状态下静电吸附引发剂具有比非吸附引发剂更高的活性,因而在原位乳液聚合中表现出比常规乳液聚合更短的诱导期和更高的聚合速率.更关键的是,具有较高活性的吸附引发剂高效稳定地吸附在SiO2粒子表面,可以使聚合反应总是优先发生于纳米SiO2粒子表面,从而可以更好地促进单体在纳米SiO2粒子表面的锚固,最终有效提高无机/有机相间的复合程度.     

乳液聚合法制备P(St/BA)-KAl(OH)2CO3纳米复合物

利用乳液聚合法制备了一种含KAl(OH)2CO3纳米粒子的聚苯乙烯／丙烯酸丁酯复合物．Zeta电位、粒径分布、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等分析表明KAl(OH)2CO3粒子能够稳定地分散于苯丙乳液的乳胶粒中,形成核一壳结构．热失重(TG)分析表明KAl(OH)2CO3粒子的加入能提高复合物的热稳定性,使其在阻燃涂料领域有着潜在的应用前景．     

甲基丙烯酸-3-三甲氧基硅丙酯/苯乙烯共聚乳胶粒微结构

我们曾制备了核-壳结构的杂化乳胶粒, 并用溶剂将核去除得到杂化空心微胶囊. 但由于此乳液聚合过程十分复杂, 在不同条件下反应得到乳胶粒的微结构有较大不同, 目前尚未见到各反应条件下所得产物微结构的表征和形成机理的研究报道. 本文将系统分析在不同反应条下, MPS和St种子乳液聚合过程中, 得到的乳胶粒壳层杂化聚合物的微结构, 并研究了其形成原因.     

甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基悬浮聚合

以 1 苯基氯乙烷为引发剂 ,氯化亚铜为催化剂 ,2 ,2 联吡啶为配体 ,外加搅拌 ,氮气保护下进行了甲基丙烯酸甲酯 (MMA)在 80℃下的原子转移悬浮聚合 .结果表明 ,聚合反应符合对单体浓度为一级的动力学关系 .经计算聚合体系的增长自由基浓度为 5 .74× 10 - 8mol L .聚合物分子量随转化率呈线性增加 ,分子量分布较窄 ,Mw Mn 在 1.37～ 1.40之间 .还以AIBN为引发剂 ,在三氯化铁和三苯基膦存在下进行了MMA的反向原子转移本体和悬浮聚合研究 .结果证明本体聚合具有好的可控特征 ,分子量随转化率呈线性增长 ,分子量分布指数在 1.2 7～ 1.31之间 .聚合反应速率较快 ,聚合体系中的增长自由基浓度较高 ,为 1.6 4× 10 - 7mol L .而在此催化体系下的悬浮聚合则完全失去了活性特征     

甲基丙烯酸2-N,N-二甲氨基乙酯与甲基丙烯酸甲酯的氧化共聚合的机理研究

研究了CuCl/五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)催化的甲基丙烯酸2-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)在氧气存在下的氧化共聚合,通过改变单体配比、催化剂浓度和反应温度对实验条件进行研究.结果显示,在本实验中的单体配比([DMAEMA]∶[MMA]=10∶0～5∶5)、催化剂浓度([CuCl/PMDETA3]=3.1×10-5 mol/L～6×10-3 mol/L)和反应温度(30～80℃)下,聚合均可以顺利发生,而且聚合过程中单体转化率和所得聚合物的分子量都随着反应进行而增加,且分子量呈现宽分布.1H-NMR结果显示所得聚合物中含有DMAEMA和MMA的单体单元.DSC结果显示所得聚合物是一个部分相容体系.利用此方法所得的PDMAEMA进行MMA的原子转移自由基聚合(ATRP)扩链过程则证实,所得聚合物具有C—Cl末端官能团.由此可以认为,在以上过程中,O2先将CuCl氧化成[Cu(Ⅱ)Cl]+,[Cu(Ⅱ)Cl]+再将二甲胺基氧化成N—CH2.自由基,N—CH2.自由基与[Cu(Ⅱ)Cl]+构成反向ATRP体系,从而得到以C—Cl为末端的聚合物.     

甲基丙烯酸甲酯在环烷酸钕—三异丁基铝α,α‘—联吡啶催化体系中聚？…

自６０年代以来,Ｚｉｅｇｌｅｒ型催化剂用于极性单体甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）的聚合研究较多,如由钛、矾、铁等过渡金属化合物与烷基铝组成的催化剂［１～３］．近年来出现了锆、稀土配位催化聚合ＭＭＡ及其他丙烯酸酯的报道［４～６］,这些催化剂引发ＭＭＡ聚合机理相当复杂,有的为自由基型,有的则为配位阴离子型．本文报道极性单体ＭＭＡ在环烷酸钕三异丁基铝α,α’联吡啶体系中的聚合特征和聚合反应动力学,并初步探讨了反应机理．１　原料及试剂甲基丙烯酸甲酯为化学纯,按常法纯制．苯、甲苯、四氢呋喃、石油醚、环己烷…     

甲基丙烯酸甲酯的基团转移聚合

<正> 基团转移聚合(Group Transfer Polymerization,GTP)作为一种新的加聚方式,由于具有室温下使极性单体快速聚合;得到预期分子量和窄分子量分布的聚合物;可进行活性聚合,制备嵌段共聚物,对合成丙烯酸酯类橡胶或热塑性弹性体极为有利;可合成带有功能性端基和遥爪的聚合物等优点,近几年来发展迅速。到目前为止,最有效和最常用的GTP引发剂是二甲基乙烯酮甲基三甲基硅基缩醛     

KINETICS OF SUSPENDED EMULSION POLYMERIZATION OF METHYL METHACRYLATE

The kinetics of suspended emulsion polymerization of methyl methacrylate (MMA), in which water acted as the dispersed phase and the mixture of MMA and cyclohexane as the continuous phase, was investigated. It showed that the initial polymerization rate (Rp0) and steady-state polymerization rate (Rp) were proportional to the mass ratio between water and oil phase, and increased as the polymerization temperature, the potassium persulphate concentration ([I]) and the Tween20 emulsifier concentration ([S]) increased. The relationships between the polymerization rate and [I] and [S] were obtained as follows: Rp0 ∝ [I]0.73[S]0.32 and Rp ∝ [I]0.71[S]0.23. The above exponents were close to those obtained from normal MMA emulsion polymerization. It also showed that the average molecular weight of the resulting poly(methyl methacrylate) decreased as the polymerization temperature, [I] and [S] increased. Thus, MMA suspended emulsion polymerization could be considered as a combination of many miniature emulsion polymerizations proceeding in water drops and obeyed the classical kinetics of MMA emulsion polymerization.     

SYNTHESIS AND POLYMERIZATION OF TRI(2-PYRIDYL)METHYL METHACRYLATE

A novel methacrylate monomer with bulky side group, tri(2-pyridyl)methyl methacrylate(Tr2PyMA), was synthesized and polymerized. The polymer obtained by radical polymerization exhibits highisotactic tacticity.     

富马酸亚铁催化甲基丙烯酸甲酯活性自由基聚合的研究

以畜马酸亚铁为催化剂,以2-溴代异丁酸乙酯为引发剂,在90℃下进行甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基本体聚合及溶液聚合.聚合物的数均相对分子质量随单体转化率的增加而线性增加,与时间呈良好线性关系,本体聚合时分子量分布(PDI)在1.5～1.7之间,溶液聚合时PDI＜1.5.通过聚合物扩链反应和端基分析,表明富马酸亚铁催化原子转移自由基聚合反应具有活性(可控)聚合的特征.     

甲基丙烯酸甲酯微乳液聚合中粒子成长过程的探讨

以γ射线、过硫酸钾（ＫＰＳ）、过氧化苯甲酰（ＢＰＯ）和偶氮二异丁腈（ＡＩＢＮ）引发高单体含量的甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）微乳液聚合，观测了聚合过程中聚合物粒子大小及其分布随转化率的变化．水溶性与油溶性引发剂引发聚合有许多相似之处．聚合初期，体系内很快生成大聚合物粒子；随聚合的进行，体系中大聚合物粒子与小聚合物粒子共存；在更高的转化率下，微液滴成核都成为唯一的成核聚合方式，体系内只留有小粒子．但是两种类型的引发剂引发聚合时，也表现出明显的差别。水溶性引发剂引发聚合时，存在由均相成核到微液滴成核的转变；而油溶性引发剂引发聚合时，在较低的转化率下，聚合主要是在大聚合物粒子内进行的．     

富马酸亚铁催化甲基丙烯酸甲酯活性自由基聚合的研究

以富马酸亚铁为催化剂,以2-溴代异丁酸乙酯为引发剂,在90℃下进行甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基本体聚合及溶液聚合.聚合物的数均相对分子质量随单体转化率的增加而线性增加,与时间呈良好线性关系,本体聚合时分子量分布 (PDI) 在1.5～1.7之间,溶液聚合时PDI＜1.5.通过聚合物扩链反应和端基分析,表明富马酸亚铁催化原子转移自由基聚合反应具有活性(可控)聚合的特征.     

RAFT聚合制备结构明确的荧光标识聚甲基丙烯酸甲酯

以铁氰化钾为氧化剂,通过N-咔唑二硫代甲酸钠的水相氧化制备了高纯度的中间体二硫化双(N-咔唑硫代甲酰)(DTCD),DTCD以晶体的形式从水中析出,提纯简单,性质稳定.通过DTCD与偶氮二异丁腈(AIBN)或偶氮二氰基戊酸(ACVA)的反应合成了2种性能优异的叔丁腈酯基RAFT试剂,N-咔唑二硫代甲酸异丁腈酯(CYCBD)和N-咔唑二硫代甲酸氰基戊酸(CVCBD),新合成工艺的副反应和杂质被大量减少,最终产物的收率可达80%以上.以CYCBD和CVCBD为可逆加成断裂链转移(RAFT)试剂,研究了它们对甲基丙烯酸甲酯(MMA)RAFT聚合的控制能力,结果表明CYCBD和CVCBD是性能优异的RAFT试剂,可以很好地用于制备结构明确、分子量分布窄的链末端咔唑标记的聚甲基丙烯酸甲酯(CPMMA),由它们所制得的CPMMA的PDI小于1.2.研究结果还表明CYCBD和CVCBD及由其合成的CPMMA在四氢呋喃(THF)溶液中具有显著的荧光特性,CPMMA在358nm处有很强的荧光发射峰,而且,在浓度范围为0.1～20μmol/L的THF溶液中,CPMMA的荧光发射强度与其浓度具有良好的线性关系.通过CYCBD和CVCBD可以方便地制备结构明确且具荧光标识的功能聚合物。