论文题目: 悬浮—乳液复合聚合制备核—壳聚合物粒子的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 化学工程
作者: 张震乾
导师: 翁志学,包永忠
关键词: 悬浮乳液复合聚合,核壳复合粒子,成粒机理,组成,动力学
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 大粒径(如粒径大于10μm)核-壳结构聚合物复合粒子在溶剂吸附、药物和催化剂负载等方面具有良好的应用前景。由于常用的种子乳液和种子分散聚合只能合成小粒径核-壳聚合物复合粒子,开发大粒径核-壳结构聚合物复合粒子的合成方法,并阐明其聚合成粒机理,具有理论和实际意义。 论文首次提出了采用悬浮-乳液复合聚合(SECP)制备大粒径核-壳结构聚合物复合粒子的新方法,通过在第一单体悬浮聚合过程中,滴加另一单体的乳液聚合组分(EPC),使悬浮聚合和乳液聚合在聚合反应和成粒过程上发生耦合,控制聚合条件而制得大粒径核-壳结构聚合物复合粒子。论文就SECP条件和第二单体特性对成粒过程的影响、成粒机理、聚合过程粒子组成变化、聚合动力学和SECP的应用进行了研究。 论文以苯乙烯(St)为悬浮聚合单体,滴加含甲基丙烯酸酸甲酯的EPC,进行悬浮-乳液复合聚合,考察了形成大粒径聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸酸甲酯(PS/PMMA)核-壳结构复合粒子的主要影响因素。通过对聚合转化率和聚合物粒子粒径分布的分析,发现EPC滴加策略、EPC组成和悬浮聚合体系均对粒子形成有影响,尤其是EPC开始滴加时间和滴加方式,是影响形成核-壳结构大粒径复合粒子的关键因素。 通过追踪SECP过程聚合物粒径分布和颗粒形态的变化,发现在St悬浮反应中期滴加MMA乳液聚合组分后,聚合体系逐渐由悬浮粒子与乳胶粒子并存向形成单峰分布的复合粒子转变,最终形成核-壳结构完整的大粒径PS/PMMA复合粒子;在St悬浮反应初期滴加MMA乳液聚合组分,St与MMA一起分散成更小液滴,反应后期凝并形成非核-壳结构复合粒子;在St悬浮反应后期滴加MMA乳液聚合组分,PMMA乳胶粒子与PS悬浮粒子基本独立存在。在此基础上,提出了悬浮-乳液复合聚合的成粒机理。 研究了第二单体特性对形成的聚合物复合粒子形态的影响,发现滴加水溶性小、与第一单体聚合物相容性好的第二单体的EPC,可以在较宽的悬浮聚合转化率范围内形成核-壳形态完整的聚合物复合粒子,并且壳/核质量比较高。以亲水性较强的MMA为悬浮聚合单体,滴加含St的EPC,发
论文目录:
1．前言
2．文献综述
2．1 核-壳结构聚合物粒子的合成方法
2．1．1 种子乳液聚合
2．1．2 种子分散聚合
2．1．3 种子悬浮聚合
2．1．4 其它方法
2．2 核-壳结构聚合物粒子的形态
2．2．1 乳液聚合合成的核-壳结构聚合物粒子形态
2．2．2 分散聚合合成的核-壳结构聚合物粒子形态
2．2．3 悬浮聚合合成核-壳结构聚合物粒子形态
2．3 核-壳结构聚合物粒子形成条件和机理
2．3．1 种子乳液聚合中核-壳结构聚合物粒子的形成条件和机理
2．3．2 种子分散聚合中核-壳结构聚合物粒子的形成条件
2．3．3 种子悬浮聚合中核-壳结构聚合物粒子的形成条件
2．4 核壳结构聚合物粒子的应用
3．聚合条件对悬浮-乳液复合聚合的影响
3．1 引言
3．2 实验
3．2．1 实验原料
3．2．2 实验方法
3．2．3 聚合物复合粒子的表征
3．3 结果与讨论
3．3．1 EPC滴加策略对聚合的影响
3．3．2 EPC组分对聚合的影响
3．3．3 悬浮体系对聚合的影响
3．4 本章小节
4．悬浮-乳液复合聚合法合成PS-PMMA复合粒子的颗粒特性和成粒机理
4．1 引言
4．2 实验
4．2．1 实验原料
4．2．2 实验方法
4．2．3 聚合过程和聚合物复合粒子颗粒特性的表征
4．3 结果和讨论
4．3．1 St-MMA悬浮-乳液复合聚合过程中聚合物粒径分布的变化
4．3．2 St-MMA悬浮-乳液复合聚合过程中聚合物颗粒形态的变化
4．3．3 St-MMA悬浮-乳液复合聚合的成粒机理
4．4 本章小结
5．St-MMA悬浮-乳液复合聚合过程复合聚合物粒子组成的变化
5．1 引言
5．2 实验
5．2．1 实验原料
5．2．2 聚合实验
5．2．3 聚合物复合粒子表征
5．3 结果与讨论
5．3．1 悬浮-乳液复合聚合得到的聚合物复合粒子的组成
5．3．2 聚合过程中聚合物复合粒子组成的变化
5．3．3 聚合过程中复合粒子St／MMA共聚物质量比和组成的变化
5．4 本章小结
6．St-MMA悬浮-乳液复合聚合动力学
6．1 引言
6．2 实验
6．2．1 实验原料
6．2．2 聚合实验
6．2．3 聚合转化率的测定
6．3 结果与讨论
6．3．1 SECP聚合总转化率
6．3．2 St聚合动力学
6．3．3 MMA聚合动力学
6．4 本章小结
7．单体特性对悬浮-乳液复合聚合法合成复合粒子的影响
7．1 引言
7．2 实验
7．2．1 实验原料
7．2．2 聚合实验
7．2．3 聚合物复合粒子的表征
7．3 结果和讨论
7．3．1 第二单体特性对形成复合粒子形态的影响
7．3．2 单体特性对复合粒子壳体／核体质量比的影响
7．3．3 PMMA／PS复合粒子的形态
7．4 本章小节
8．悬浮-乳液复合聚合法合成AAS树脂及其表征
8．1 引言
8．2 实验
8．2．1 实验原料
8．2．2 聚合
8．2．3 聚合物复合粒子的表征
8．3 结果与讨论
8．3．1 AAS树脂的成粒过程
8．3．2 AAS树脂的组成
8．3．3 AAS树脂的力学性能
8．4 本章小节
9．悬浮-乳液复合聚合法合成功能复合微球及表征
9．1 引言
9．2 实验
9．2．1 实验原料
9．2．2 实验方法
9．2．3 微球形态和性能表征
9．3 结果和讨论
9．3．1 交联PMMA和交联PMMA／PHEMA核-壳微球的形态
9．3．2 交联PMMA和交联PMMA／PHEMA核-壳微球表面的浸润能力
9．3．3 交联PMMA微球和交联PMMA／PHEMA核-壳微球溶胀行为的研究
9．3．4 交联PMMA微球和交联PMMA／PHEMA核-壳微球的异丁苯丙酸负载量
9．3．5 交联PMMA微球和交联PMMA／PHEMA核-壳微球的缓释能力
9．3 本章小结
10．结论和创新点
10．1 主要结论
10．2 主要创新点
参考文献
致谢
作者简介
读博期间发表和待发表的论文
发布时间: 2006-05-10
参考文献
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