微米级单分散共聚物微球的制备

用分散聚合法制备了苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯微米级单分散共聚物微球 ,粒径为 5 4 μm .将分散聚合体系与乳液聚合体系进行了比较 ,并对共聚物微球的形貌、粒径分布及共聚情况进行了表征研究 .

苯乙烯/二乙烯基苯在乙醇/乙二醇单甲醚中分散共聚合速率及粒子大小的研究

以乙醇 乙二醇单甲醚 (EOH EGME)为介质 ,羟丙基纤维素 (HPC)为稳定剂 ,偶氮二异丁腈 (AIBN)为引发剂进行了苯乙烯和二乙烯基苯的分散共聚合研究 .制得粒径在 6～ 10 μm范围内的单分散交联聚苯乙烯微球 (CPS) .探讨了不同介质配比 ,以及苯乙烯、二乙烯基苯、引发剂的浓度对微球大小、粒径分布、聚合速率及稳定性的影响 .当苯乙烯和AIBN浓度增加时 ,聚合速率和平均粒子尺寸增加 ,而粒子分布变宽 ,粒子数先增加 ,而后降低 .随着EOH EGME比例的增加 ,平均粒子尺寸增加 ,而分布指数降低 ,稳定剂增加 ,粒子尺寸降低和粒子数增加 ,但对聚合速率及粒子分布影响不太明显 .另外还探讨了单体和交联剂的后滴加法对微球大小。

分散共聚合制备PSt-AA-EGDMA功能性单分散微米级交联微球的研究

以苯乙烯 ( St)为主单体 ,丙烯酸 ( AA)为功能单体 ,乙二醇二甲基双丙烯酸酯 ( EGDMA)为交联单体 ,聚乙烯吡咯烷酮 ( PVP)为稳定剂 ,偶氮二异丁腈 ( AIBN)为引发剂 ,乙醇 /水混合溶剂为分散介质 ,用分散聚合法一步合成了功能性单分散大粒径 ( 1 0～ 2 0 μm)交联聚苯乙烯微球 .研究了 PSt-AA-EGDMA三元分散共聚合体系的动力学 ,由转化率 -时间关联得到动力学方程 :Rp=k[I]0 .1 3( [St]1 .87+[AA]0 .1 3+[EGDMA]0 .2 )·( 1 +[PVP]0 .0 2 ) exp( -E/ RT) .详细讨论了 AA,EGDMA,PVP的浓度和溶剂极性对羧基分布的影响 ,阐述了 AA和 EGDMA对粒子形态。

甲基丙烯酸-2-羟丙酯/苯乙烯分散共聚合的研究

采用梳型结构分散剂 ,对亲水性单体甲基丙烯酸 - 2 -羟丙酯 (HPMA)的分散聚合进行了研究。通过反应在不同结构分散剂存在下表现的不同的动力学特征 ,提出了反相微悬浮成核机理。并通过 HPMA与共聚单体苯乙烯 (St)的分散共聚合动力学规律的研究 ,证实了这种成核机理的存在。认为亲水性单体HPMA的分散聚合存在两种机理 :均相成核机理和反相微悬浮机理。当采用 F- 1分散剂时倾向于遵循反相微悬浮成核机理。而且共聚单体苯乙烯 ,反应比例越小越倾向于反相微悬浮机理。当采用 F- 2分散剂时反应倾向于均相成核机理 ,而且苯乙烯单体共聚的引入 ,使聚合速率变快 ,有利于提高体系的稳定性。

海上油田剖面调整用分散共聚物颗粒体系的研制

为了对海上油田中高含水期非均质油层进行剖面调整,以丙烯酰胺(AM)为主剂,N, N亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,合成了网状结构的高黏聚合物,经研磨控制技术处理后,制得分散共聚物颗粒体系。试验结果表明,在AM质量分数(5%)和AM/MBA质量比(250∶1)一定的条件下,研磨速率和研磨时间对粒径分布影响较大。封堵运移性能评价试验结果表明,分散共聚物颗粒体系具有良好注入性、深部运移能力及封堵性能,在等用量条件下,分散共聚物颗粒的封堵能力显著优于聚合物凝胶。研究表明,研制的分散共聚物颗粒粒径分布宽,纳米至微米级别可控,且可实现在线注入,具有制备工艺简单、成本低、抗高温和环保等特点,对海上中高含水期油田剖面调整具有较好的适用性,可在现场推广应用。

苯乙烯-邻苯二甲酸双丙烯酸酯分散共聚合微球性能的研究

在醇水的分散介质中 ,以邻苯二甲酸二丙烯酸酯 (DAC)与二乙烯苯 (DVB)为交联剂 ,聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)为稳定剂 ,分散聚合法制备了 >1μm交联聚苯乙烯微球。通过TEM观察粒子形态与大小 ,发现随DAC与DVB、偶氮二异腈 (AIBN)浓度的增加 ,粒子粒径增大 ,粒子均一性变差 ;交联剂浓度超过一定量时 ,得到形状不规则的粒子。聚合反应的稳定性随交联剂与引发剂浓度增加、PVP浓度的减小而降低 ;单体的最终转化率随交联剂与引发剂浓度的增加而提高。交联剂浓度的增大使聚合物粒子耐溶剂性与耐热性提高 ;

苯乙烯与顺丁烯二酸酐非水分散共聚合的研究

采用非水分散共聚合法合成了重均相对分子质量高达46万,粒径分布范围窄的SMA共聚物,并研究了单体浓度、稳定剂用量、反应温度、引发剂用量等因素与产物颗粒大小、相对分子质量及产率的关系。用红外光谱、核磁共振谱、高效液相色谱、热分析、透射电子显微和元素分析对SMA结构进行了表征。

稳定剂对MMA/MA分散共聚合的影响

以乙醇 /水混合溶剂为分散介质 ,偶氮二异丁腈、聚乙烯吡咯烷酮和双甲基丙烯酸乙二醇酯分别为引发剂、稳定剂和交联剂进行了甲基丙烯烯酸甲酯 /丙烯酸 (MMA/AA)的分散共聚合研究。用透射电子显微镜和离心式粒径分布仪测定了粒子大小和粒度分布 ,重点讨论了稳定剂浓度对聚合速率 ,共聚物微球粒径及粒径分布的影响。发现随着稳定剂浓度的增加聚合速率增加 ,转化率提高 ,微球的粒径变小而分散性变好。提出了该体系分散聚合的接枝稳定机理。

分散共聚法制备特殊形态高分子微球的研究

以聚乙二醇 (PEG)大分子单体为反应性稳定剂 ,在丙烯腈的分散共聚反应中添加少量苯乙烯以形成疏水性核 ,制备得到了亚微米级高分子微球 .透射电子显微镜研究表明 ,该高分子微球具有特异的形态结构 .同时研究了分散共聚体系中各种反应因素对微球形态和直径的影响 ,结果表明 ,苯乙烯单体的添加量、PEG大分子单体的浓度及分子量、混合溶剂的组成对微球直径和形态均有明显的影响 .X 射线光电子能谱 (XPS)研究结果表明 ,微球表面聚集有亲水性PEG链 ,核为疏水的聚 (丙烯腈 苯乙烯 ) 。

聚醋酸乙烯酯大分子单体与苯乙烯的分散共聚

以聚醋酸乙烯酯(PVAc)大分子单体为分散稳定剂,通过分散聚合制得了PVAc接枝聚苯乙烯(PVAc-g-PSt)复合微球。用激光光散射和透射电子显微镜对PVAc-g-PSt复合微球的粒径及形态进行了表征,考察了外部聚合因素(聚合时间、介质的极性、聚合温度和振荡转速)对PVAc-g-PSt复合微球的粒径及其分布的影响。用核磁共振和X射线光电子能谱对PVAc-g-PSt复合微球的结构及组成进行了分析,分析结果显示,所得的接枝聚合物是以PVAc为壳、PSt为核的核壳结构复合微球。根据PVAc-g-PSt复合微球表面组成的分析,计算出了典型配方(c(PVAc)=0.001mol/L、c(St)=0.1mol/L、c(偶氮二异丁氰)=0.001mol/L、n(PVAc)∶n(St)=0.01、x(偶氮二异丁氰)=0.1%、乙醇4mL、水1mL、60℃、160r/min、24h)条件下稳定每个PVAc-g-PSt复合微球表面的PVAc接枝链数为1.6×103。

分散共聚体系中高分子纳米颗粒的合成与反应机理

用自由基聚合及端基反应法合成了苯乙烯基封端的聚N 异丙基丙烯酰胺和聚乙二醇大分子单体 .核磁共振分析表明 ,基本上每一个大分子单体末端有一个双键 .将大分子单体与苯乙烯进行分散共聚反应 ,一步法制备得到了表面具有接枝链的高分子纳米级颗粒 .研究结果表明 :大分子单体浓度、苯乙烯单体浓度、引发剂浓度、大分子单体末端官能团种类和反应温度等因素对形成微球的直径有明显的影响 ,高分子微球的直径和形态可通过改变上述反应条件加以控制 .通过实验数据计算得出了高分子微球直径与各种反应因素间的定量关系式 ,对不同体系的成核机理进行了比较 ,得到的结果对其它相似共聚反应体系有一定的指导意义 .

醇/水介质对PEG大分子单体与BMA分散共聚反应的影响

通过端基反应法合成了苯乙烯单封端的聚乙二醇(St- PEG)大分子单体,使其与甲基丙烯酸丁酯(BMA)在乙醇 水混合介质中进行分散共聚,得到了聚乙二醇接枝的聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA- g -PEG)高分子微球.PBMA- g -PEG共聚物的亲溶剂 疏溶剂平衡将影响微球的形成,反应结束时,体系随BMA浓度和介质中水含量的变化呈现出4种不同的状态,透明清液、乳液、伴有沉淀或凝胶的乳液和凝胶.用透射电子显微镜(TEM)和激光光散射(LLS)对乳液体系的粒径及其形态进行了表征,表明所得接枝高分子微球形态规整具有较好的单分散性.通过控制介质中水的含量和BMA的浓度可得粒径在4 0～5 0 0nm范围的PBMA -g -PEG微球.

丙烯酸嵌段共聚分散剂的合成及其在水性工业涂料中的应用

以偶氮二异丁腈为引发剂,烯丙基聚氧乙烯醚(APE)、α-甲基苯乙烯(AMS)、甲基丙烯酸(MA)为主要单体,采用溶剂聚合法合成了一系列高分子丙烯酸嵌段共聚分散剂。分别利用傅里叶红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)证实了丙烯酸嵌段共聚分散剂结构及测量了分散剂的分子量及分布。分别探讨了不同的亲水基与疏水基单体的化学计量比、不同分子量及分子量分布的分散剂对有机炭黑和无机颜料浆的分散效率及对涂料耐水性的影响。将试验合成的分散剂D3与市售水性通用型分散剂进行性能比较,表明其综合性能优于市售水性通用型分散剂,实用价值明显。

丙烯酸共聚物超分散剂(DM-AA)的合成及性能评价

为解决在钢铁零件、光学玻璃、电池材料的精密加工中,吸附在表面的超细粉末难以及时有效地清除的行业难题。以顺丁烯二酸酐、正丁醇和丙烯酸为原料,合成了水溶性丙烯酸共聚物(DM-AA)分散剂。研究了不同配比、引发剂用量和温度对超分散剂分散性能的影响。结果表明,最佳反应条件为:反应温度80℃,马来酸二丁酯与丙烯酸的配比为1∶1.5,引发剂用量为2.2 g。DM-AA用IR表征,产物的相对分子量为15 973.5。当DM-AA的质量分数为2.3%时,分散效果趋于稳定,达到较高水平,并测定了该分散剂的阻垢性能,当DM-AA的加入量达到10 mg/L时,阻垢效果达到最佳。

分散共聚法制备窄分布P(St-co-nBA)微球

用分散共聚法制得窄分布苯乙烯(St)和丙烯酸正丁酯(nBA)的共聚物微球.采用1H-NMR、DSC、FTIR、SEM、LS等对共聚物的结构、形态、性能进行表征,考察了初始单体配比、温度、稳定剂浓度、分散介质极性、引发剂对微球粒径、粒径分布及转化率的影响.实验结果表明,初始单体比nBA/St增大,微球粒径增大,分布变宽,转化率先是小幅减小,当nBA增大到20%以上时则明显下降;当温度由60℃升高到75℃,转化率增大,微球粒径增大但分布变宽,当温度达到80℃时聚合物粒子有相互聚并的趋势,转化率由高变低;增加稳定剂用量,微球粒径减小,分布变窄,转化率变化不大;随着介质极性减小,微球粒径先是变小,分布变窄,但随后粒径增大分布变宽,当乙醇占介质质量80%～90%时,粒径分布较窄;引发剂用量增大,转化率增大,微球粒径增大,分布变宽.控制合适条件可得到表面光滑、平均粒径0.7～2μm的窄分布P(St-co-nBA)微球.

单分散苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚微球的制备

以苯乙烯和丙烯酸丁酯为反应单体,聚乙烯吡咯烷酮为分散剂,偶氮二异丁腈为引发剂,乙醇/水为分散介质,采用分散聚合法制备了微米级苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚微球,通过红外光谱、核磁共振氢谱和扫描电镜对产物进行了表征,并且对不同聚合条件下,产物微球的粒径和粒径分布进行了研究。结果表明,随着苯乙烯/丙烯酸丁酯比值增大,粒子平均粒径和分布都减小;分散剂用量增加,粒子平均粒径减小,分布变窄;增加引发剂用量或提高温度,粒子平均粒径增大,分布变宽;随着乙醇/水比值增大,粒子平均粒径增大,分布有个极小值。

MAA/SAS共聚物陶瓷粉体分散剂的制备及表征

以甲基丙烯酸(MAA)和烯丙基磺酸钠(SAS)为单体,制得MAA/SAS共聚物。探讨了不同反应条件对共聚物分散性的影响,通过FT-IR、GPC及TGA-DSC等手段对共聚物的结构、热稳定性以及相对分子质量及其分布进行了表征。并对最佳条件下制得的共聚物分散剂在陶瓷氧化铝浆料中进行分散效果试验,结果表明,当共聚物加入量为0.5%时,分散效果良好。

苯乙烯丙烯酸共聚物分散剂在氟铃脲颗粒界面的吸附性能

利用残余质量浓度法、ζ电位测定、红外光谱和XPS法系统地研究了苯乙烯丙烯酸共聚物(MOTAS)分散剂在氟铃脲颗粒界面的吸附量、吸附状态、ζ电位、吸附作用力和吸附层厚度等性能.实验结果表明,MOTAS分散剂在氟铃脲界面的吸附符合Langmuir吸附等温式,其饱和吸附量和吸附平衡常数k、ζ电位和吸附层厚度均随MOTAS分散剂相对分子量增加而增大,MOTAS分散剂在氟铃脲界面呈多点吸附,氢键是分散剂分子与氟铃脲界面结合的重要作用力.分析实验结果发现,MOTAS分散剂在氟铃脲颗粒界面吸附后具有静电排斥和空间位阻双重作用.

聚羧酸型梳状共聚物超分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附性能

采用紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对聚羧酸型梳状共聚物超分散剂(TERSPERSE2700)在氟虫腈颗粒界面的吸附等温线、吸附动力学、吸附作用力、吸附层厚度以及吸附状态等进行了分析.实验结果表明,TERSPERSE2700分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附模型符合Langmuir吸附等温式,吸附量随着温度升高而增大,并计算了ΔG—0,ΔH—0和ΔS—0.吸附符合准一级动力学模型,吸附速率常数随着温度升高而增大,吸附活化能Ea=29.28 kJ/mol.利用XPS谱图,估算其吸附厚度约为1 nm,表明存在吸附作用.实验发现氟虫腈存在分子间氢键,同时氢键也是分散剂分子与氟虫腈颗粒表面结合的重要作用力.

丙烯酸-丙烯酸丁酯-丙烯酰胺三元共聚物分散剂的制备与分散性能

以丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)为主单体,与功能单体丙烯酰胺(AM)进行共聚,合成了一系列三元共聚物分散剂,主要研究了链转移剂、引发剂和AM的用量对共聚物粘度的影响,并考察了链转移剂、AM、共聚物分散剂、偶联剂用量、纳米TiO2浓度、pH值等因素对纳米TiO2颜料水性分散体系稳定性的影响。结果表明,随着AM的用量增加,共聚物分散剂对纳米TiO2的分散效果逐渐增强;当n(AM)∶n(BA)∶n(AA)=0.09∶1∶1.5,引发剂(BPO)用量为单体总量的1.2%,链转移剂为单体总量的4%时,所制得AA-BA-AM三元共聚物分散剂的粘度为150 mPa.s,对纳米TiO2颗粒的分散效果最佳;且其优化分散条件为:合成分散剂用量16%,偶联剂用量3%,纳米TiO2水溶液浓度3%,pH值10。