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《大连理工大学》 2012年
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光引发自由基聚合制备高分子微球

刘奎  
【摘要】:高分子微球是一种广泛应用于精密电子制造、信息存储材料、药物输送、生物催化等诸多高新技术行业的重要材料。目前以不饱和单体为原料制备高分子微球的方法多采用热引发的聚合方式,为了获得颗粒尺寸均一的产物,需要在较长的时间内维持苛刻的反应条件。而由紫外光引发的聚合方式因其快速、节能、环保等优点,引起了科研工作者的广泛兴趣,目前这一技术已在涂料、黏合剂、丝网油墨等行业实现了工业应用。 本论文通过紫外光引发的聚合方法将不同种类的单体制成高分子微球,并分别对这些单体的反应活性以及聚合物性质进行了研究。在实验中发现,苯乙烯作为常用的热引发聚合单体,光固化活性很低,在紫外光聚合体系中会起到阻聚作用;可用于紫外光固化技术的单体多为玻璃化温度(Tg)较低的丙烯酸酯类物质,如3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯的Tg值为17℃,环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯的Tg值为20℃。而甲基丙烯酸异冰片酯因其特殊的空间位阻效应Tg值能达到102℃,当甲基丙烯酸异冰片酯与环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、二氧六环二醇二丙烯酸酯以5:4.5:0.5的比例混合使用时,能够得到Tg值为67℃的共混材料。 在熟悉了主要单体的聚合性质后,又通过悬浮聚合制备了不同尺寸的微球粒子,考察了分散剂与水相粘度对产物粒径的影响。在聚乙烯醇(PVA)与羟基磷酸钙(HAP)的协同作用下,产物的中均粒径可以达到62μmm。加入0.12g黄原胶增稠剂后,中均粒径可进一步降至15μm。 为了获得粒径更小的微球材料,本文又尝试了原位乳液聚合法,考察了乳化剂、分散剂、颜料粒子以及不同单体对产物粒径的影响。最终以甲基丙烯酸异冰片酯混合单体为原料、色素炭黑为着色剂,在OP-10乳化以及PVA作为胶体保护剂的作用下,制得了中均粒径为6μm,跨度为2.33的高分子微球。 结果表明,紫外光可引发丙烯酸酯发生自由基聚合反应,通过调整单体的比例可以获得不同玻璃化温度的高分子共混材料。并且可以通过悬浮聚合或原位乳液聚合将单体制成微米级别的高分子微球材料。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:O631.5

【参考文献】
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