聚乙烯基吡咯烷酮修饰多壁碳纳米管的研究

采用超声波辅助技术,研究了两亲性聚合物聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)修饰多壁碳纳米管(MWNTs)的效果、作用机理及影响因素.研究结果表明在适合的条件下两亲性聚合物PVP可以被引入到多壁碳纳米管表面,修饰后的MWNTs在DMF、乙醇和水等溶剂中具有良好的分散性.通过红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)分析表明,两亲性聚合物与MWNTs之间产生了化学接枝作用,高分辨透射电镜分析表明两亲性聚合物不均匀地存在于MWNTs的表面和端部.两亲性聚合物的浓度对接枝量的影响不大,但超声波作用时间对MWNTs表面两亲性聚合物PVP的接枝量有较大的影响,在超声时间为4h时接枝量最大.两亲性聚合物修饰效果不同于表面活性剂,采用表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)修饰的MWNTs经过洗涤过滤后,不能重新溶于水中,而两亲性聚合物PVP修饰的MWNTs可以重新溶解.     

RAFT链转移剂存在下凹凸棒土表面甲基丙烯酸甲酯接枝聚合

将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)接枝到凹凸棒土(AT)表面,制得表面带有可聚合碳碳双键的改性粒子AT-MPS;以二硫代苯甲酸氰基异丙酯(CPDB)为链转移剂,采用可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合技术,在AT表面进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝聚合.通过红外(FTIR)、热失重(TGA)等方法进行了表征,考察了引发剂以及RAFT链转移剂用量对聚合反应动力学和AT表面接枝聚合接枝率的影响.结果表明,PMMA通过RAFT聚合成功接枝在AT表面;基于RAFT过程的接枝聚合比传统自由基接枝聚合具有更长的反应时间和较高的接枝率.本体系相对适宜条件:温度为70℃,[MMA]/[CPDB]/[AIBN]为400/1/0.5.此条件下聚合反应具有很好的可控性,溶液中的聚合物分子量分布指数为1.2~1.3,AT表面PMMA接枝率为16.33%.引发剂和RAFT链转移剂用量过大均会造成接枝率降低.     

超声辐照原位乳液聚合制备聚苯乙烯包覆碳纳米管复合材料的结构与性能

采用超声辐照原位乳液聚合方法制备了聚苯乙烯(PS)包覆多壁碳纳米管(MWNTs)复合材料. 用TEM, FTIR, UV, XPS, GPC和TGA研究了复合材料的结构和性能. 结果表明, MWNTs对苯乙烯聚合过程具有抑制作用, 聚苯乙烯包覆MWNTs, 两者之间有较强的相互作用, 使复合材料的热性能得到改善, 起始分解温度从388 ℃提高到422 ℃.     

表面引发接枝聚合法制备凹凸棒土/聚甲基丙烯酸甲酯杂化粒子的研究

将γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)接枝到凹凸棒土(AT)表面,制得表面键合伯氨基的改性粒子AT-APTES;通过AT-APTES表面的伯氨基和过硫酸铵(APS)构成氧化-还原引发体系,采用无皂乳液法实现甲基丙烯酸甲酯(MMA)在AT表面接枝聚合,制得最高接枝率为29.4%的杂化粒子AT-g-PMMA;采用红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)以及热失重分析(TGA)等方法对杂化粒子AT-g-PMMA进行了表征;研究了主要配方及工艺条件对表面引发接枝聚合接枝率的影响.结果表明,伯氨基-过硫酸铵引发体系可以有效引发MMA在AT表面接枝聚合,由于引发点位于AT表面,故接枝率较高.本研究体系适宜的温度为65℃,单体MMA用量为水质量的6%,APS用量为单体质量的1%,此工艺条件下可有效减小均聚反应对接枝聚合反应的影响.先接枝到AT表面的聚合物对后续的接枝聚合反应产生抑制作用,接枝率越高,抑制作用越大.     

高分散性SiO2/PMMA复合材料的制备与表征——接枝与交联

以硅烷偶联剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)改性SiO2/甲基丙烯酸甲酯(MMA)分散液为原料,通过原位本体聚合制得一系列具有不同SiO2含量和PMMA接枝率的高分散性SiO2/PMMA复合材料,索氏抽提分析复合材料的接枝和交联情况.发现抽提后体系中主要存在3部分物质:抽提液中含游离SiO2的PMMA溶液...     

球形聚丙烯粒子固相接枝苯乙烯的研究

用负载型高效球形催化剂催化丙烯本体聚合获得了孔隙率较高的球形聚丙烯 (PP)粒子 .研究了苯乙烯在这种球形多孔PP粒子中的接枝聚合反应 ,考察了各种聚合条件对接枝率及接枝效率的影响 ,并用FTIR、DSC、GPC、粘度测定及偏光显微镜 (PLM)等方法表征了接枝聚合产物的结构和形态 .研究表明 ,球形PP粒子固相接枝苯乙烯不仅可达较高接枝率 (最高达 2 4 % )和接枝效率 (最高达 5 6 7% ) ,PS相区尺寸小、分布均匀 ,而且产物为形态规则的球形颗粒 ,有利于防止聚合物结块和粘壁 .但PP接枝PS后分子量有所下降 ,表明PP接枝PS的同时伴随着轻微的降解     

细乳液聚合制备接枝纳米粒子及其在聚合物基体中的空间分布调控

采用细乳液聚合制备了不同接枝链长度和密度的聚苯乙烯接枝二氧化硅纳米复合粒子(Si O2-PS).利用傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、示差扫描量热(DSC)、热失重(TGA)与凝胶渗透色谱仪(GPC)考察了Si O2-PS粒子接枝结构特征.采用TEM研究了接枝链聚合度(N)和接枝密度(σ)对Si O2-PS填充PS体系纳米粒子空间分布的影响规律.结果显示,N基本不变,σ越高,纳米粒子越易均匀分散;而接枝链过长易使长链相互缠结,起到反浸润作用,粒子聚集,不利于均匀分散.纳米粒子热力学稳定分散状态仅与N、σ有关,与粒径无关.通过调控N和σ可得到特定的纳米粒子分散形貌.对比考察了Si O2-PS填充聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)体系结果,揭示了接枝链与基体分子链相容性对纳米粒子空间分布的贡献.     

纳米SiO2锚固光敏基团引发MMA光接枝聚合研究

对纳米SiO2进行了锚固光引发剂的表面修饰,进而引发甲基丙烯酸甲脂(MMA)光接枝聚合制备有机/无机复合粒子.纳米SiO2粒子首先用氯化亚砜进行表面氯化,再与光引发剂2-羟基-4-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮(Irgacure2959)反应从而锚固上光引发剂.通过紫外光引发MMA在经过修饰过的纳米SiO2表面上进行表面光接枝聚合.采用IR、TGA和TEM等方法表征了接枝前后纳米粒子的变化,证明了表面接枝物的存在,并研究了不同反应条件对单体转化率、接枝率和接枝效率的影响.研究结果表明,搅拌对接枝过程的影响比较显著.TGA结果显示未搅拌聚合时接枝率只能达到比较小的程度,而在搅拌条件下180min内MMA的接枝率可达到110%.     

巯基-内酰胺引发活性自由基接枝聚合制备凹凸棒土/聚苯乙烯杂化粒子的研究

通过γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MTS)与凹凸棒土(ATP)表面上的羟基发生脱醇反应,制得表面巯基化的改性粒子ATP-MTS;基于“引发剂转移终止剂”(iniferter)原理,构建巯基-己内酰胺(thiol-caprolactam)双组份引发剂转移终止体系引发苯乙烯活性自由基接枝聚合,制得表面接枝聚苯乙烯的杂化粒子ATP-g-PS.通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、热失重分析(TGA)、高分辨率透射电镜(TEM)等方法对杂化粒子ATP-g-PS的结构、组成、形貌进行了表征.结果表明,巯基-己内酰胺双组份引发剂转移终止体系可有效实现苯乙烯的活性接枝聚合,聚苯乙烯成功接枝到改性粒子ATP-MTS表面;模拟实验表明聚合体系呈现活性聚合的特征,单体转化率和PS的分子量均随反应时间的增加而增大,TGA结果表明制得的杂化粒子表面PS接枝率为33.3％.     

RAFT聚合制备PBMA/AA-SiO2杂化纳米材料

以三硫代二[4-(甲氧羰基)苄基]碳酸酯为链转移剂(CTA),甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,通过可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)法修饰丙烯酸(AA)功能化的纳米二氧化硅(SiO2),制备了PBMA/AA-SiO2有机/无机杂化纳米材料。并通过FT-IR、GPC、TGA、TEM表征和分析了杂化材料的结构、分子量、SiO2纳米粒子在基体中的分散性以及杂化材料的热稳定性。结果表明,PBMA/AA-SiO2杂化微球粒径约为22 nm,分布均匀;TGA分析表明此杂化材料的热稳定性良好,PBMA接枝率为19%。