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超声辐照下丙烯酸丁酯/丙烯酰胺无皂乳液共聚及与无机纳米材料复合的研究

殷年伟  
【摘要】:本文将超声辐照新技术引入到无皂乳液聚合中,结合了这两者的优点,发展了一种新的聚合物制备技术——超声无皂乳液聚合技术。利用该技术,在不加入任何引发剂和乳化剂的情况下,成功合成了BA/AM共聚物、以及BA/AM/ST、BA/AM/VA、BA/AM/MMA等三元共聚物;并且还将该技术引入到聚合物/无机纳米粒子复合材料的制备中,成功制备了BA/AM/纳米SiO_2、BA/AM/纳米TiO_2以及BA/AM/纳米Fe_3O_4等复合材料。为制备聚合物乳胶粒、聚合物/无机纳米粒子复合材料提供了一种新的技术和方法,也为解决无机纳米粒子的分散、稳定和复合等问题提供了一条新途径。 利用超声波的分散、搅拌、乳化以及引发作用,成功实现了超声辐照BA/AM无皂乳液聚合,制备了BA/AM共聚物。研究了各种反应因素对聚合过程的影响,聚合过程只有两个阶段,即加速段和降速段,而没有恒速段出现,反应过程类似于微乳液聚合。随着超声波强度的增大,单体转化率提高,聚合速率增大。环境温度对单体转化率的影响较复杂,过高或过低的环境温度均降低单体转化率。无机盐在聚合过程中起到了相当重要的作用,没有无机盐的体系,基本上没有乳液生成;但过量的无机盐又会破坏乳胶粒表面的双电层,反而降低乳液的稳定性,降低聚合速率。研究了超声波强度以及反应时间对乳胶粒粒径及其分布的影响。反应在40-50min时,乳胶粒粒径突然降低,然后基本上保持不变。超声波强度对乳胶粒平均粒径的影响较复杂,过高或过低的声强均使乳胶


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