聚合物中空微球的制备及性能研究

论文摘要

本文研究了碳酸钙（CaCO3）的表面改性、碳酸钙/聚甲基丙烯酸甲酯（CaCO3/PMMA）复合微球的制备和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中空微球的制备。通过超声波处理CaC03粒子,研究了CaC03的解团聚过程,并选用不同方法和不同改性剂油酸（OA）、硬脂酸（SA）、钛酸酯和硅烷偶联剂对CaC03进行修饰,采用粒径分析、悬浮液稳定性分析对其进行表征。结果表明,使用OA通过超声法处理得到的改性CaC03效果最好。使用红外光谱、接触角、TG对OA-CaCO3进行测试,结果显示油酸分子很好的接枝到了CaC03微粒表面,并表现出了良好的疏水性。通过超声波处理筛选出粒径较小的碳酸钙粒子,用乳液聚合法制备了CaCO3/PMMA复合微球,通过TEM、SEM表征了微球的微观形貌,并结合粒径分析估算出颗粒尺寸；通过红外光谱、接触角和TG测试表征了PMMA包覆CaC03的效果,结果表明,PMMA微球结构完整并包覆完整,同时通过TG测试估算出了PMMA在微球中的含量约为80wt%,说明微球结构中PMMA占很大比例。分别采取超声法和加热搅拌法,选用不同的溶剂对CaC03/PMMA复合微球进行不同时间的溶胀,用金相显微镜观察溶胀后的微球,结果表明,用丙酮作为溶剂,采用超声法、溶胀时间为5h是该复合微球最合适的溶胀途径。将溶胀后的微球用稀盐酸进行处理去除内部的碳酸钙粒子制备出中空微球,分别用粒度分析仪、SEM、TEM、FTIR、TG-DTG对酸处理后的微球进行表征考察其中空结构。结果表明,经过溶胀和稀盐酸处理后的微球中已经不存在碳酸钙,微球结构仍然保持并且形成中空结构,平均粒径为1.31μm。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 无机纳米粒子的研究进展
• 1.1.1 无机纳米粒子的表面改性
• 1.1.2 无机纳米粒子在聚合物中的应用
• 1.2 高分子复合微球概述
• 1.2.1 高分子复合微球的制备方法
• 1.2.2 高分子复合微球的应用
• 1.3 高分子中空微球的研究进展
• 1.3.1 高分子中空微球的制备方法
• 1.3.2 高分子中空微球的应用
• 1.4 本课题的研究思路和主要内容
• 3粉体'>2 超声法制备活性CaCO₃粉体
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验药品
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 实验步骤
• 2.2.4 表征实验
• 2.3 结果与讨论
• 3的不同处理方法分析'>2.3.1 CaCO₃的不同处理方法分析
• 3的处理效果分析'>2.3.2 不同改性剂对CaCO₃的处理效果分析
• 3粒子解团聚的影响'>2.3.3 超声波对CaCO₃粒子解团聚的影响
• 3粒子的粒径筛选'>2.3.4 CaCO₃粒子的粒径筛选
• 2.3.5 改性效果分析
• 3改性机理探讨'>2.3.6 CaCO₃改性机理探讨
• 2.4 本章小结
• 3/PMMA复合微球的制备与表征'>3 CaCO₃/PMMA复合微球的制备与表征
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验药品
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验步骤
• 3.2.4 表征实验
• 3.3 结果与讨论
• 3和OA-CaCO₃的对比'>3.3.1 未修饰CaCO₃和OA-CaCO₃的对比
• 3.3.2 粒度及粒度分布表征
• 3.3.3 SEM表征
• 3.3.4 TEM表征
• 3.3.5 红外光谱表征
• 3.3.6 TG-DTG分析
• 3.3.7 接触角分析
• 3.4 本章小结
• 4 PMMA中空微球的制备及表征
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验药品
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 实验步骤
• 4.2.4 表征实验
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 微球溶胀性表征
• 4.3.2 实验现象分析
• 4.3.3 粒径及粒径分布
• 4.3.4 SEM分析
• 4.3.5 TEM分析
• 4.3.6 红外光谱表征
• 4.3.7 TG-DTG表征
• 4.4 本章小结
• 5 结论
• 5.1 本课题主要结论
• 5.2 本文特色
• 5.3 尚待进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献