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乳液——悬浮原位聚合反应制备透明聚苯乙烯复合材料的研究

顾强  
【摘要】:随着聚合物材料的发展,传统的材料已不能满足人们对材料和器件的微型化、多功能化、集成化等方面要求,因此研究和制备高性能和功能性材料,特别是特殊功能的复合材料为人们提供了更多的机遇和挑战。根据分子设计原理,本文尝试利用一种新的合成方法即乳液--悬浮原位聚合反应,在不影响聚苯乙烯透明性的前提下,来合成聚苯乙烯复合材料,实现对苯乙烯树脂的增韧,改善其耐热、耐候等性能研究。 众所周知,乳液聚合与悬浮聚合是高分子工业上重要的聚合方法。乳液聚合可以从微观上对高分子乳液微粒进行设计,调节共聚物组分,合成有机/有机、无机/有机纳米微粒。通常将乳液微粒与聚合物进行复合时, 需要将乳液破乳、洗涤、脱水、干燥等复杂过程处理,再直接将粒子掺杂于聚合物中,实际很难将纳米微粒上吸附着的杂质脱除,并很可能在乳液到干微粒的处理过程中导致微粒的聚集与变形等。悬浮聚合反应在一定程度上克服了产物后处理难的问题,并且它与乳液聚合都是在水介质中的多相聚合,我们正是利用他们都有水相介质的这一特点。本文在乳液聚合反应与悬浮聚合反应基础之上建立了一种新的实验方法:将乳液、悬浮聚合反应有机地结合起来原位合成聚苯乙烯复合物。本论文的主要工作包括两个方面:第一方面,将高交联的聚苯乙烯纳米粒子复合于聚苯乙烯材料中, 保持聚苯乙烯原有的光学性质;第二方面,将无机纳米微粒复合于聚苯乙烯材料中。这其中包括二部分:(1)二氧化硅纳米粒子复合于聚苯乙烯材料,该聚苯乙烯复合材料表现出较好的热性能和光学性质:(2)四氧化三铁纳米粒子复合于聚苯乙烯材料,该聚苯乙烯复合材料表现出较好磁性。


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