单分散聚苯乙烯胶体颗粒的界面电性质研究

以过硫酸钾(KPS)为引发剂,以水为反应介质,采用无皂乳液聚合工艺,制备出粒径在500nm左右单分散(分散系数<5%)聚苯乙烯微球。所制备的聚苯乙烯微球为光滑的球形颗粒。研究发现:由无皂乳液聚合法制备的胶体颗粒其ζ电势在不同的离子强度下随pH的变化曲线均出现平台pH6～10.5,说明在一定的离子强度和pH条件下,聚苯乙烯胶乳的ζ电势具有良好的稳定性。聚苯乙烯胶乳有望作为具有一定电势值的标准颗粒。     

交联剂对无皂P(MMA-EA-MAA)种子聚合乳胶粒成孔的影响

采用完全无皂种子乳液聚合技术合成了粒径窄分布的P(MMA-EA-MAA)乳胶粒,通过对上述胶乳进行碱处理,制备出了具有空腔结构和多孔结构的聚合物乳胶粒,研究了交联剂的种类和用量对聚合过程、胶粒特性及胶粒结构形态的影响.结果表明,体系中加入交联剂后,单体转化率都有不同程度的提高;随交联剂用量的增加,乳胶粒粒径略有减小,交联剂用量较高时,乳胶粒粒径分布加宽;二乙烯基苯(DVB)的交联效率稍高于双甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA);不加入交联剂及EGDMA用量低于0.5%时,处理后乳胶粒呈空腔结构,加入DVB及EGDMA用量高于1.0%时,处理后乳胶粒呈多孔结构,并且乳胶粒体积增量随交联剂用量的增加而减小.     

粒径可控阳离子型聚苯乙烯纳米粒子的制备及表征

在采用阳离子型双子（gemini）表面活性剂作为乳化剂,不使用任何助乳化剂的条件下,通过改进微乳液聚合工艺制备了窄分布粒径可控的阳离子型聚苯乙烯（PS）纳米乳液。 改进微乳液聚合的主要特点是：大部分苯乙烯以预乳液的形式恒速滴入引发聚合的微乳液中,使用具有高乳化性能的gemini表面活性剂作为乳化剂能明显降低乳胶粒粒径。 实验结果表明,少量阳离子单体三甲基烯丙基氯化铵作为共聚单体能够明显减小Z均粒径、降低粒度分布,乳化剂用量、引发剂用量和反应温度均能影响制备乳胶粒的粒径及其粒度分布。 乳化剂和引发剂用量分别为苯乙烯质量的5%~10%和1.0%~1.5%、反应温度为70~75 ℃时,能够制备粒径小分布窄的阳离子型聚苯乙烯纳米粒子。 Z均粒径与苯乙烯质量之间的线性关系表明,Z均粒径可以通过苯乙烯用量来控制。 不同聚合工艺下制备的聚合物粒度分布曲线表明,改进微乳液聚合工艺（半连续预乳化工艺）在制备窄分布的聚合物纳米粒子方面具有很强的优越性。     

MMA-EA-AA无皂乳液聚合中粒径及粒径分布的控制

系统研究了MMA EA AA三元无皂乳液聚合体系中各种因素对乳胶粒大小及分布的影响 ,制得了单分散、粒径在 30 0～ 6 0 0nm可控聚合物乳胶粒 .结果表明 ,在过硫酸铵用量一定的条件下 ,聚合初期加入大量引发剂可同时提高单体转化率和乳胶粒的单分散性 ;随着引发剂和AA用量的增加以及聚合温度的升高 ,胶粒粒径逐渐减小 ,转化率逐渐升高 ;随着NH4 HCO3用量的增加 ,粒径逐渐增大 ,当NH4 HCO3用量达到 0 5g以后 ,转化率逐渐降低 ;搅拌速率为 30 0r min左右时 ,单体转化率最高 ,所得乳胶粒粒径最均一 .     

核壳结构聚丙烯酸酯抗冲改性剂的合成及粒径控制

采用预乳化多步种子乳液聚合法合成聚丙烯酸酯类聚合物(ACR)胶乳,实验得出种子乳液用量与聚丙烯酸丁酯粒径之间的关系,实现对胶乳粒子粒径的控制;对反应中影响粒子粒径的因素做了分析,以此确定最佳反应条件为:温度为65℃;乳化剂:十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯基醚硫酸钠摩尔比为4/3,乳化剂用量为0.9％,单体固含量30％～37％...     

高固含量低粘度P(MMA/BA/AA)乳液的制备及性能研究

先利用半连续种子乳液聚合法制备固含量为50%,粒径480nm的单分散甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)与丙烯酸(AA)的共聚物种子乳液;然后以上述种子乳液为介质,十二烷基硫酸钠为乳化剂,碳酸氢钠为缓冲剂,过硫酸铵为引发剂制备固含量72%,乳胶粒具有二元分布特征的高固含量、低粘度稳定乳液:其中大乳胶粒径500～600nm,小乳胶粒径约80nm.所得乳液中乳化剂总含量为聚合物质量的2.1%;粘度在剪切速率为21s-1时为400mPa·s.另外,相对于常规乳液,所制备高固含量乳液胶膜具有更好的光泽度.     

室温交联型硅丙微胶乳的合成研究II.改性微胶乳的粒径控制及其微观形态表征

采用种子微乳液聚合法和单体预乳化法分别合成了室温交联型有机硅改性聚丙烯酸酯微胶乳,研究了硅烷单体的添加和氨化反应对改性微胶乳粒子大小及分布的影响。结果表明:采用种子微乳液聚合法得到的硅丙微胶乳粒子大小与硅烷单体的种类、用量和添加顺序无关,平均粒径约为40~60nm。TEM照片显示出,采用种子微乳液聚合法合成的硅丙微胶乳粒子由于内部存在交联结构而导致表面形状不规则,有“乳突”现象;而采用预乳化法合成的硅丙微胶乳粒径粗大,呈规则的球形,氨化后粒径从100nm以上减小到80nm左右,粒子表面出现“绒毛”现象,这是由于硅烷组分的水解反应受到抑制而使粒子内部的交联密度降低的缘故。     

带羧基单分散彩色微球的制备

采用两步活性溶胀种子聚合法, 制备了可用于免疫检测的3种不同颜色的表面带有羧基功能基的粒径在400—800 nm之间的彩色单分散微球. 先用无皂乳液聚合法制备出单分散聚苯乙烯种子, 然后用邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)作为溶胀剂对微球进行溶胀, 溶涨后的种子模板再用混溶的苯乙烯、二乙烯苯、丙烯酸、双键彩色染料以及引发剂(BPO)溶胀, 升温聚合后得到理想的单分散微球. 考察了DBP和单体用量、各单体配比及染料对微球的形貌和单分散性的影响.     

功能高分子微球研究分散聚合法合成μ级聚苯乙烯微球

微米级聚苯乙烯微球广泛用于临床分析、生物医学、胶体研究等领城,亦可作为电子显微镜、光散射、沉降法等测定微小物体绝对长度的基准物、色谱柱填料等。用分散聚合法可以制得微米级单分散聚苯乙烯微球。本文通过对分散聚合条件和配方的研究,以水和醇为分散介质,分子量4000的聚乙二醇为稳定剂,过氧化苯甲酰为引发剂,合成了粒径为3至4μm的单分散聚苯乙烯微球。在分散聚合体系中,随着有机溶剂、单体、引发剂等用量的增加,胶乳粒径增大,粒径分布变宽。随着稳定剂、表面张力调节剂等用量的增加,胶乳粒径减小,粒径分布变窄。有机溶剂种类改变以及聚合反应温度变化,胶乳粒径也发生变化。     

乳化剂对阳离子乳液聚合及乳胶粒性能的影响

以苯乙烯、丙烯酸丁酯为非离子单体,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为阳离子单体,偶氮二异丁基脒盐酸盐（AIBA）为引发剂,十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）和乙撑基双（十六烷基二甲基氯化铵）（G16—2—16）为乳化剂,采用半连续种子乳液聚合法进行阳离子乳液聚合。探讨了乳化剂的分子结构和用量对反应速率、单体转化率以及乳胶粒粒径、Zeta电位等的影响。结果表明：乳化剂的用量越大,反应速率越大,单体转化率越高,而乳胶粒粒径越小;使用G16—2—16作乳化剂时,单体转化率较高,乳胶粒粒径较大,Zeta电位较高。     

单分散PS/PAA聚合物微球的研制

以苯乙烯为单体,采用分散聚合法制备了单分散性的聚苯乙烯(PS)微球,然后以PS微球作为种子、丙烯酸(AA)进行无皂种子乳液聚合制备了PS／PAA微球。考察了单体、引发剂、分散剂用量,反应介质极性和交链剂等因素对微球粒径大小及其分布的影响,探讨了分散聚合的反应机理。结果表明,通过改变反应工艺条件,能够制备粒径为1．0～3．0μm、单分散性很好的PS微球;通过无皂种子乳液聚合得到的核壳结构的PS／PAA微球粒径为2．50μm,多分散系数(PI)为0．0325,酸值为10．27mgNaOH／g,其表面带有羧基的特性能进一步扩大应用范围。     

室温交联型硅丙微胶乳的合成研究Ⅱ.改性微胶乳的粒径控制及其微观形态表征

采用种子微乳液聚合法和单体预乳化法分别合成了室温交联型有机硅改性聚丙烯酸酯微胶乳，研究了硅烷单体的添加和氧化反应对改性微胶乳粒子大小及分布的影响．结果表明：采用种子微乳液聚合法得到的硅丙微胶乳粒子大小与硅烷单体的种类．用量和添加顺序无关，平均粒径约为40-60nm．TEM照片显示出，采用种子微乳液聚合法合成的硅丙微胶乳舡子由于内部存在交联结构而导致表面形状不规则，有“乳突”现象；而采用预乳化法合成的硅丙微胶乳粒径粗大，呈规则的球形，氧化后柱径从100nm以上减小到80nm左右，粒子表面出现“绒毛”现象，这是由于硅烷组分的水解反应受到抑制而使粒子内部的交联密度降低的缘故．     

超声辐照引发MMA微乳液聚合

研究了超声波引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)的微乳液聚合.辐照40min时单体转化率高达90%.透射电镜观察发现,PMMA微乳液平均粒径为36.5nm,粒径分布窄,表明超声波引发是制备PMMA微乳液的有效方法.采用分光光度计对微乳液聚合过程中乳胶粒的形成和大小进行了间接表征,研究了超声功率输出、乳化剂、助乳化剂、单体和引发剂对MMA微乳液聚合的影响.     

荧光探针法研究核壳结构有机硅-丙烯酸酯乳液的聚合行为

以芘为荧光探针,探讨了有机硅-丙烯酸酯核壳乳液聚合过程中,芘的第一振动峰(373 nm处)与第三振动峰(384 nm处)荧光强度的比值I1/I3与乳化剂、有机硅单体(D4)和引发剂(KPS)用量之间的关系,并结合聚合过程中探针芘的I1/I3峰值与单体转化率及乳胶粒形态演变之间的关系,研究了核壳结构有机硅-丙烯酸酯乳液的聚合行为.研究结果表明,探针芘的I1/I3峰值随乳化剂用量,D4用量,KPS用量不同发生相应的变化,随单体转化率的增加而增大.当乳化剂用量、D4用量、KPS与总单体的质量比依次为2 g、8 g、0.7%时,得到的乳液具有优良的综合性能.聚合反应过程中,当种子乳胶粒转变为核壳乳胶粒时,芘的I1/I3峰值仍呈现出明显的转变,说明有机硅-丙烯酸酯核壳乳液具有互穿聚合物网络结构.因此,荧光探针可用于研究有机硅-丙烯酸酯核壳乳液聚合反应进程.     

光引发常规乳液聚合制备氨基聚苯乙烯纳米粒子

采用一种简单易行的方法制备了氨基功能化的聚苯乙烯纳米粒子.首先,采用4-乙烯基苄氯与1,3-丙二胺置换反应制备了含有氨基功能基团的可聚合单体N-(3-氨基丙基)对乙烯基苄基亚胺(CVPD).然后,采用乳液聚合,以苯乙烯(St)和CVPD为共聚单体,水溶性的4-(2-羟乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮(Irgacure 2959)为光引发剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为乳化剂,经紫外光辐照引发,合成了P(St-co-CVPD)二元共聚物的纳米胶乳.体系的乳化剂用量仅为体系总质量的0.1 wt%～0.8 wt%,远小于常用来制备纳米粒子的微乳液体系的乳化剂用量.用透射电子显微镜(TEM)和激光粒度分析仪(DLS)表征了P(St-co-CVPD)纳米粒子的粒径和粒径分布.用红外光谱(FTIR)和核磁共振(NMR)证明了P(St-co-CVPD)纳米粒子上氨基的存在,并通过茚三酮显色反应定量检测了氨基含量.分别研究了单体配比,引发剂浓度,乳化剂用量以及紫外光强度对反应体系的影响.实验结果表明,产物粒子尺寸为30～600 nm,氨基通过共价键连接在粒子上,其含量为1.2×10-5～1.6×10-4 mol/g.该乳液体系聚合反应速率较快,单体转化率在60 min内即可达到80%.所得粒子的氨基含量可以通过单体配比进行调节.粒子尺寸可通过单体配比,引发剂浓度,乳化剂用量以及紫外光强度进行调节.     

氯丁胶乳乳液接枝甲基丙烯酸甲酯反应动力学

采用乳液聚合法将甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到氯丁胶乳上,红外光谱和核磁共振氢谱证实了接枝产物的生成。研究了反应温度、乳化剂浓度、引发剂浓度和单体浓度对表观聚合速率的影响。结果表明,当反应温度为50℃,引发剂叔丁基过氧化氢-四乙烯五胺(t-BHP/TEPA)用量为氯丁胶乳干重的0.5%,单体/聚合物质量比m(M):m(P)=3:5,乳化剂十二烷基连苯醚二磺酸钠(DSB)用量为单体总质量1%时,单体转化率和接枝效率分别为99.1%和54.9%。聚合反应动力学关系式为:Rp=Kc(E)0.15c(I)0.30c(MMA)1.41,式中,K为常数,在40～55℃范围内,聚合反应的表观活化能Ea=60.2kJ/mol。接枝聚合基本符合自由基反应机理。     

高聚合物含量丙烯酸酯超微胶乳的制备

通过对一次加料法、单体预乳化法及单体两段滴加法制备超微胶乳的比较,发现单体两段滴加法的反应过程相当稳定.单体两段滴加法中,当预加单体量小于30%时,聚合过程稳定,氨化剪切后超微胶乳透光率约65%;当聚合物含量超过34%时,超微胶乳体系呈凝胶状.对胶乳的氨化剪切过程进行优化,发现加氨量有一最佳值,此时超微胶乳既保持较高的透光率 (～65%),又具有较低的粘度 (～220cp).最后,通过"单体两段滴加法乳液聚合 氨化剪切"制备了聚合物含量约为32%、乳化剂含量约为1.2%、数均粒径约为63nm、粒径分布为1.17的丙烯酸酯超微胶乳.     

分散聚合法制备单分散交联聚苯乙烯微球

以苯乙烯为单体、二乙烯基苯为交联剂,通过优化反应条件,制备了平均粒径为3.28～9.04 μm的单分散聚苯乙烯微球和平均粒径为6.60 μm的单分散交联聚苯乙烯微球.探讨了单体浓度、引发剂含量、分散稳定剂用量对微球粒径和分散性的影响.热稳定性分析表明:交联聚苯乙烯微球耐热性明显优于线性聚苯乙烯.     

反应原料组成对单分散苯乙烯微球粒径及其分布的影响

采用分散聚合工艺制备微米级单分散聚苯乙烯微球，并对分散聚合反应的内部影响因素(分散稳定剂、助稳定剂、单体、引发剂)进行了研究．结果表明，随着分散稳定剂和助稳定剂用量的增加，聚苯乙烯微球的粒径减小；随着单体和引发剂用量的增加，聚苯乙烯微球的粒径增大．分散稳定剂和单体用量是影响聚苯乙烯微球粒径分布的两个主要内部因素．     

半连续乳液聚合

从聚合速率，粒径及粒径分布，粒子数，分子量及分子量分布，共聚物组成；胶乳稳定性及有面基团浓度，膜性能等方面介绍了半连续乳液聚合的特点，并阐述水溶性大单体对半连续乳液聚合及其产物性能的影响。