聚(丙烯酸酯-硅氧烷)杂化乳胶粒子的制备及性能

采用半连续-核壳乳液聚合技术制备了硬核-软壳且直链型双乙烯基封端的聚硅氧烷(VPS)沿半径方向非均匀分布的聚(丙烯酸酯-硅氧烷)杂化乳胶粒子。通过TEM、粒径分析、DSC、正置金相显微镜、EDS、ATR-FTIR、接触角(CA)等对杂化乳胶粒子及其膜的组成、结构和性能进行了表征与测试。结果表明:杂化乳胶粒子呈核壳结构,随壳层VPS含量增加,其平均粒径由119.4 nm增大到138.4 nm;VPS可迁移、富集到乳胶膜表面形成尺寸约1μm的VPS相,VPS含量增加和退火处理可提高杂化乳胶膜表面VPS的富集程度和相畴尺寸;杂化乳胶膜双重玻璃化转变的微相分离结构及VPS相畴的形成使其抗黏连性、柔韧性和硬度均得到提高,水接触角由61°提高到104°,疏水性显著增强,吸水率明显降低。

Pickering乳液聚合法原位制备杂化乳胶粒子

有机-无机杂化乳胶粒子在涂料、电子、催化和医疗等领域具有广泛的用途。Pickering乳液聚合由固体粒子作为稳定剂稳定两相界面,不需要使用表面活性剂,可以用来制备有机-无机杂化乳胶粒子。本研究使用溶胶凝胶法制备了二氧化硅纳米粒子,并将其用作Pickering乳液聚合的稳定剂,制备有机-无机杂化乳胶粒子。将二氧化硅粒子分别以粉末体系和溶胶体系引入到无皂乳液聚合反应中,系统探讨了单体和引发剂类型、体系pH值等实验条件对杂化乳胶粒子形貌的影响。反应单体与水之间的界面张力对二氧化硅粒子的吸附具有明显影响,较大的界面张力更容易促进二氧化硅粒子在聚合物乳胶粒表面的吸附。本研究结果对于厘清Pickering乳液聚合机理以及无机粒子在两相界面上的吸附机制具有重要价值。

复合微乳液聚合制备P(MMA-UA)纳米乳胶粒子的研究

将聚氨酯预聚体可聚合乳化剂 (APUA)和甲基丙烯酸甲酯 (MMA)的复合微乳液体系 ,分别用水溶性过硫酸钾 (K2 S2 O8)和油溶性偶氮二异丁腈 (AIBN)作引发剂 ,进行微乳液聚合研究 ,制备了P(MMA UA)复合纳米乳胶粒子 .研究了APUA用量、聚合温度对聚合动力学的影响 ;用透射电子显微镜 (TEM)观察了不同乳化剂浓度及引发剂体系对胶粒形态、大小及分布的影响 .结果表明 ,用可聚合乳化剂APUA可制得稳定性很好的P(MMA UA)纳米级核 壳型乳胶粒子 ,乳胶粒径在 5 0nm左右 .随着乳化剂用量增加 ,粒子变小 ;不同类型的引发剂对胶乳的性质有较大影响 ,以APUA为乳化剂 ,K2 S2 O8为引发剂 ,在聚合反应过程中或在聚合反应后的放置中 ,会出现P(MMA UA)的纳米水凝胶 (Nanogel)现象 .

含羧基乳胶粒子体系的流变性质与碱增稠机理

采用流变学实验数据分析乳胶粒子体系的致粘机理 .认为普通硬球型乳胶粒子体系的致粘机理与聚合物链段的亲水性有关 .聚合物链段的亲水性越强 ,普通硬球型乳胶粒子体系的粘度越大 .在酸性介质中 ,含羧基乳胶粒子体系的致粘机理与普通硬球型乳胶粒子体系一致 .但在碱性介质中 ,含羧基乳胶粒子体系呈现碱增稠现象 ,认为这种碱增稠现象是由粒子间氢键形成的桥式结构所致 ,这一观点与早期的“乳胶粒的溶胀乃至溶解”

电场作用下乳化液中乳胶粒子的稳态变形力学模型

以乳化液中乳胶粒子稳态变形力学的一般模型为基础,利用面元积分法计算外电场对被极化乳胶粒子产生的作用力。根据变形乳胶粒子的受力平衡,推导出电场中乳胶粒子变形力学模型的解析表达式。基于该模型解析表达式分别计算了均匀电场作用下4种油的乳化液中乳胶粒子的变形拉伸比,得到的变形乳胶粒子在电场中拉伸比的数值解与Eow的实验结果基本吻合,表明建立的稳态变形力学模型表达式可准确地预测电场破乳过程中油液乳胶粒子的变形。

核壳型聚丙烯酸酯乳胶粒子及其乳液的研究进展

综述了目前制备核壳型聚丙烯酸酯乳胶粒子的常用方法,如种子乳液聚合法、无皂乳液聚合法、反相乳液聚合法、细乳液聚合法以及种子分散聚合法;分析了聚合工艺、单体种类、温度、乳化剂和引发剂种类及用量等因素对聚丙烯酸酯核壳乳液合成及性能的影响;并对聚丙烯酸酯核壳乳液的研究现状进行了归纳;最后,展望了聚丙烯酸酯核壳乳液的发展方向。

聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒子流变特性及零切粘度的研究

在描述聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒子体系的流动特性及相应流变实验的基础上 ,阐述了高聚物溶液/熔体流动特性与流变性质的对应关系 ,并依据这种对应关系确定了流体层间的零切粘度求值方法。同时依据实验数据 ,得到了不同粒径聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒子体系的零切粘度值。

中空聚合物乳胶粒子的制备

研究了在制备中空乳胶粒子的过程中，复合乳液［苯乙烯（Ｓｔ）－丙烯酸丁酯（ＢＡ）－甲基丙烯酸（ＭＡ）］进行种子乳液聚合时，Ｓｔ／ＢＡ的质量比和ＭＡ的用量对胶乳粒子的空径、粒径和表面羧基质量摩尔浓度的影响。实验结果表明，当Ｓｔ／ＢＡ的质量比为１９，ＭＡ质量分数为单体的５．６％时，形成的乳胶粒子的空径最大。

油液对伸缩变形乳胶粒子作用力的计算

乳化油中乳胶粒子在脉冲电场作用下产生伸缩振动,变形粒子受油液作用力的精确解目前尚不明确。通过建立单乳胶粒子在油中的伸缩变形模型,得到变形粒子内部流体的速度势,利用椭球谐函数推导出变形粒子外部油液流动的流函数,结合Stokes流理论计算粒子变形过程中瞬时时刻受到周围油液的作用力,得出力的解析表达式。数值计算结果表明:当乳胶粒子的变形较小时,作用力系数的数值结果与粒子变形按线性分布假设的计算结果基本吻合;当粒子的长轴大于短轴3倍时,作用力系数达到最小,基本趋于零。精确解表达式可解决任意时刻油液对乳胶粒子变形的作用力问题。

PBA-aPS核壳乳胶粒子的制备及其性能表征

采用预乳化半连续种子乳液聚合方法制备了聚丙烯酸丁酯-无规立构聚苯乙烯(PBA-aPS)核壳乳胶粒子,讨论了单体纯化、引发剂加入方式以及聚合反应条件对苯乙烯(St)转化率的影响,并设计正交实验得到最佳合成工艺,并对核壳乳胶粒子进行了表征。结果表明:核壳乳胶粒子以轻度交联的PBA为核、aPS为壳,核壳结构明显;乳胶粒子呈圆球状,平均尺寸约340nm,分布比较均一,粒子粘连情况通过降温出料得以解决;核壳粒子具有较高的热稳定性,分解温度高达324℃,加工过程中粒子没有发生形变;粒子的堆砌并不影响粒子在间同立构聚苯乙烯(sPS)基体中分散,说明PBA-aPS核壳粒子填充改性sPS是完全可行的。

聚合条件对P(Stc-oA-A)乳胶粒子结构的影响

用无皂乳液聚合法,通过控制聚合时电解质浓度([M])、丙烯酸浓度([AA])及其加入时机等条件合成了粒径和表面羧基含量可控的P(Stc-oA-A)乳胶粒子,研究了P(Stc-oA-A)乳胶粒子的结构随聚合条件变化的规律。结果表明,聚合时体系中[AA]越高、加入AA越晚、[M]越低,所获得的乳胶粒子的粒径越小;[AA]越高、AA加入的越早,则表面羧基含量越高。

空心聚合物乳胶粒子的合成研究进展

综述了近年来制备空心聚合物乳胶粒子的四种基本方法和研究成果 ,即碱溶胀法、酸 /碱逐步处理法、非水溶剂挥发法和 W/ O/ W乳液聚合法。着重分析了各种方法的成孔机理和影响因素 ,并简要介绍了空心乳胶粒子的应用领域 。

聚氯甲基苯乙烯纳米乳胶粒子的制备

用乳液聚合法制备了聚氯甲基苯乙烯纳米乳胶粒子,研究了表面活性剂、引发剂、反应温度及单体含量对聚合物微球粒径大小的影响。粒度分析和SEM检测结果表明,当反应温度为50℃,单体、表面活性剂及引发剂的质量分数分别为2.77%、0.042%和0.025%时,聚合物乳胶粒径为95 nm。控制合适的反应条件,所得聚合物乳胶粒子直径可控制在100 nm以下。

W/O型乳胶粒子表面电性的近代测试技术

采取近代表面电学测试技术对乳胶粒子表面电性进行微观测量 ,取得了一系列反映胶粒表面双电层结构的特征参量 ,证明表面扩散双电层的存在。为完善W

聚丙烯酸丁酯核壳乳胶粒子增韧聚氯乙烯的核壳粒子结构与材料性能的关系

通过共混方法研究核壳结构聚丙烯酸酯增韧改性聚氯乙烯 (PVC) ,用冲击实验来评价核壳粒子结构参数对共混体材料性能的影响 ,其中包括橡胶核的组成及交联度、壳层的厚度及组成、粒子尺寸等 .结果表明 ,适当的交联度、较薄的橡胶核壳层有利于改善 PVC的韧性 .

细乳液聚合制备球形聚丙烯腈乳胶粒子

采用过氧化氢/L-抗坏血酸(H2O2/L-AA)氧化还原引发剂引发丙烯腈(AN)的细乳液聚合;探讨了乳化剂、单体和引发剂浓度以及聚合温度对聚丙烯腈(PAN)乳胶粒子的粒径、形态的影响,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了球形PAN乳胶粒子的形成机理。在AN质量分数为10%,助稳定剂十六烷(HD)为基于AN质量的4%,乳化剂十二烷基硫酸钠(SLS)和引发剂浓度分别为基于水相的8 mmol/L和1.6 mmol/L时,制备出了粒径为67.54 nm的规则球形PAN乳胶粒子,并发现聚合温度是控制PAN乳胶粒子形态的关键因素。通过与热引发剂体系过硫酸钾(KPS)和偶氮二异丁腈(AIBN)分析比较,进一步表明低温聚合能降低PAN乳胶粒子表面结晶,是PAN乳胶粒子呈现出规则球形的原因。

复合乳化剂在制备纳米乳胶粒子中的作用

以烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(ANS)和十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,进行饥饿滴加半连续乳液聚合,制备了PMMA纳米乳胶粒子。考察了ANS和SDS用量对聚合瞬时转化率、总转化率、乳胶粒子粒径和粒子数目的影响,并用Zeta电位值讨论了纳米乳液的稳定性。结果表明:MMA单体瞬时转化率在79%以上,聚合过程符合饥饿条件下半连续乳液聚合的特征。在0.8%ANS和0.9%SDS乳化剂作用下,最终纳米乳胶粒子的体均粒径为41.1 nm,粒子数目达到11.2×1018/L,乳液稳定性良好,固含量达到了32.0%。从以上结果分析,反应性乳化剂ANS可以改善单体饥饿滴加半连续聚合过程的稳定性。

脉冲电场诱导乳化油乳胶粒子的振动及计算

脉冲电场作用下,乳化油中乳胶粒子会发生长球状的伸缩振动,但目前对于粒子振动的研究较少。通过建立乳胶粒子振动的动力学模型得出粒子的非线性参激振动方程,对振动阻力和恢复力系数进行函数逼近处理,运用谐波平衡法对振动方程进行计算,得到粒子振动的一次近似解以及幅频特性曲线。数值实验表明,粒子振幅的一次近似解与振动方程的四阶Runge-Kutta法数值解基本接近,可验证乳胶粒子参激振动的计算是可靠的。

复合型乳胶粒子形态热力研究进展

复合乳胶粒子的形态对其性能起着决定性作用 ,本文概要介绍了国内外对复合乳胶粒子的形态演变、粒子最终平衡形态的热力学判据计算及模似方法的最新进展 。

W/O型乳胶粒子表面电性的研究

通过对乳化炸药乳胶粒子的电导、电位、显微电泳的测定，微观与宏观相结合考察了Ｗ／Ｏ乳胶粒子的表面带电行为，取得了胶粒在电场中的电泳速度、电泳淌度、电动电位等反映胶粒表面电学微观结构的特征参量。在此基础上，探讨了Ｗ／Ｏ型乳胶粒子带电的成因及其电学稳定机理等长期有争议的问题。