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《齐齐哈尔大学》 2012年
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表层功能化核壳乳胶粒子(PDMS/PMMA)的制备与表征

王权  
【摘要】:采用预乳化-半连续种子乳液聚合工艺合成了聚硅氧烷/聚甲基丙烯酸甲酯(PDMS/PMMA)核壳乳胶粒子,通过引入功能单体ITA、MAH或GMA实现核壳乳胶粒子的表层功能化。采用激光粒度分析仪、非水酸碱滴定、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等手段对核壳乳胶粒子进行了表征。 实验结果表明:预乳化-半连续乳液聚合工艺是制备表层功能化PDMS/PMMA核壳乳胶粒子的最佳工艺。在合成核芯PDMS阶段,采用超声预乳化法,对D4和VD4进行预乳化,搅拌速度为1000rpm,超声功率为500W,超声时间为30min,预乳液粒子尺寸达到800nm左右。乳化剂用量占单体总量的2.46wt%,催化剂用量占单体总量的2.31wt%,聚合温度为80℃,核单体D4和VD4的质量比是3∶1,核单体转化率达到84.50%。交联剂在反应后半程加入,可以提高凝胶含量,核芯凝胶含量达到89.22%,说明PDMS核芯为体型共聚物。 在合成PDMS/P(MMA-ITA)和PDMS/P(MMA-MAH)核壳乳胶粒子时,壳层乳化剂用量占单体总量的0.31wt%,在合成PDMS/P(MMA-GMA)核壳乳胶粒子时,壳层乳化剂用量占单体总量的0.62wt%,壳单体预乳化后,再滴加到反应釜中,生成的乳胶粒子形态比较好,核壳乳胶粒子的核壳质量比是70∶60,引发剂用量占单体总量的0.53wt%,采用反应釜加2/3,壳层预乳液中加1/3的方式加入,壳单体滴加速度为10mL/h。 FTIR分析、EDS能谱、凝胶含量和非水酸碱滴定结果表明:功能单体ITA、MAH或GMA确实参加了共聚合反应,一部分功能单体以化学键的方式连接到PDMS核上,另一部分单体则以物理键的方式吸附在PDMS核上,表层功能化PDMS/PMMA核壳乳胶粒子的凝胶含量在70-74%范围内,表层功能化PDMS/PMMA核壳乳胶粒子的功能单体含量最高在1.81-2.12%范围内。 TEM照片和激光粒度分析仪显示:表层功能化PDMS/PMMA乳胶粒子形态确实为核壳结构,核壳乳胶粒子分布比较均匀、形状较圆。PDMS核芯乳胶粒子平均粒子尺寸在280nm左右,表层功能化PDMS/PMMA核壳乳胶粒子平均粒子尺寸在320nm左右。
【学位授予单位】:齐齐哈尔大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ316.334

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【参考文献】
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