溶剂热法无皂阳离子均聚物胶乳纳米粒子的制备、表征及稳定性研究

论文摘要

阳离子聚合物乳液用作絮凝剂,在污水处理方面具有阴离子和非离子型絮凝剂不可比拟的作用,同时它在胶粘剂、水性涂料、织物处理、纸张添加剂等方面也具有广泛的应用前景。本论文将溶剂热法与无皂乳液聚合法相结合,以AIBA 为引发剂,合成了均聚苯乙烯（PSt）、均聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）阳离子纳米胶乳粒子。不仅制得了表面富含阳离子基团的聚合物纳米粒子,而且使胶乳粒子的粒径大大减小。采用重量法测量聚合反应的转化率,聚合物粒子采用TEM、DTA、FT-IR、GPC、1H-NMR 等进行了表征。讨论了反应温度、溶剂、引发剂等因素对聚合反应动力学及所得聚合物粒子粒径的影响,探索了制备均分散无皂纳米胶乳粒子的条件,并对所制得的无皂胶乳进行了常温贮存稳定性、低温贮存稳定性、电解质稳定性的测试和研究,并对溶剂热条件下乳液聚合的机理进行了初步探讨。主要工作如下: 1、对溶剂热法合成纳米胶乳粒子的制备条件进行探索,寻找最佳配比和反应条件。2、所得无皂阳离子胶乳粒子的粒径比采用其他方法明显减小,PSt粒子平均粒径约为25nm,PMMA 粒子平均粒径约为30nm,聚合物纳米粒子的粒径分布均匀。温度升高,均聚苯乙烯纳米粒子的粒径先减小后增大;而均聚甲基丙烯酸甲酯纳米粒子的粒径逐渐减小。3、通过1H-NMR、DTA、FT-IR 对聚合物的结构分析,结果表明溶剂热法得到的聚合物间规结构含量较高。4、溶剂热条件下无皂乳液聚合机理遵循“胶束成核”和“均相成核”机理。但温度改变时自生压力也影响胶粒的成核过程。

论文目录

• 第一章 绪论
• 第一节 阳离子聚合物
• 第二节 纳米材料与聚合物纳米粒子
• 第三节 无皂乳液聚合
• 第四节 溶剂热法制备纳米材料
• 第五节 研究工作设想
• 第二章 溶剂热法制备无皂纳米聚合物胶乳粒子的条件探索
• 第一节 加热方式的影响
• 第二节 助溶剂的影响
• 第三节 其他因素的影响
• 第三章 小粒径无皂阳离子PSt 胶乳纳米粒子的制备、表征、稳定性及机理探讨
• 第一节 聚合物纳米粒子的制备方法
• 第二节 聚合物的结构分析
• 第三节 聚合物乳液性能测试与稳定性研究
• 第四节 PSt 纳米粒子的聚合机理探讨
• 第四章 小粒径无皂阳离子PMMA 胶乳粒子的制备、表征、稳定性及机理探讨
• 第一节 PMMA 胶乳纳米粒子的制备方法与条件
• 第二节 反应条件对胶乳粒子粒径的影响
• 第三节 PMMA 聚合物的结构分析
• 第四节 聚合物乳液性能测试与稳定性研究
• 第五节 PMMA 纳米粒子的聚合机理探讨
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录