丙烯酰胺基微凝胶的制备及其性能研究

【摘要】：采用亲水性单体丙烯酰胺(AM)和衣康酸(IA)为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis-A)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,失水山梨醇酐单油酸酯(Span80)/聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯(Tween60)为复合稳定剂,通过反相悬浮聚合的方法制备了一系列粒子尺寸在0.5-5μm的P(AM-co-IA)微凝胶。通过改变反应条件,得到P(AM-co-IA)微凝胶的粒径随着引发剂用量的增加而增大,随着稳定剂和交联剂用量的增加而减小;通过对微凝胶溶胀性能的测试,得到其在水中和盐水中的最佳溶胀倍率分别为6859g/g和3375g/g;DSC和TG分析的结果表明所得共聚微凝胶具有较好的热稳定性能。 分别用一次性加入法和延迟滴加法两种不同的分散聚合方法制备了一系列粒子尺寸在0.3-1μm的P(AM-co-IA)微凝胶。反应选用AM和IA为原料,Bis-A为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)为分散剂。结果表明,所得P(AM-co-IA)微凝胶的粒径随着IA比例的增加而增大,随着分散剂,引发剂和交联剂用量的增加而减小;一次性加入法所得微凝胶的吸水溶胀性能较差,而通过延迟滴加法制备得到的微凝胶由于具有均匀的交联网络结构,因此溶胀性能较好,其最佳溶胀倍率为96.9g/g。 采用亲水性单体AM和IA为原料,Bis-A为交联剂,AIBN为引发剂,Span80/Tween60为复合乳化剂,通过反相乳液聚合的方法制备了一系列粒子尺寸在100-300nm的P(AM-co-IA)微凝胶。发现用该聚合方法所得P(AM-co-IA)微凝胶的粒径随着AM用量的增加而增大,随着交联剂和乳化剂用量的增加而减小,随着引发剂用量的增加,其粒径显示先增大后减小的趋势;通过对微凝胶溶胀性能的测试,得到其最佳吸水溶胀倍率为180.8g/g;通过DSC和TG分析,表明所得共聚微凝胶具有较好的热稳定性能。 三种方法所合成的微凝胶都具有较好的溶胀倍率和一定的强度,且具有较好的热稳定性能。比较三类P(AM-co-IA)微凝胶的溶胀性能,反相悬浮聚合所得P(AM-co-IA)微凝胶的吸水溶胀性能最佳,反相乳液聚合次之,分散聚合所得微凝胶的吸水性能最差。