熔融共混一步法制备具有优异水氧阻隔性能的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物量子点扩散板

为了同时增强苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(SMMA)的光扩散性能和水氧阻隔性能,首次将阻隔性能优异的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)作为光扩散粒子,通过简单的熔融共混法制备了不同EVOH含量的SMMA/EVOH复合材料。采用扫描电子显微镜、透光率雾度仪、气体渗透仪、水蒸气透过率测试仪等详细研究了复合材料的微观结构、光扩散性能、水氧阻隔性能、力学性能以及量子点荧光强度的变化。研究结果表明,EVOH与SMMA不完全相容,质量分数40%以下的EVOH在SMMA体系中以球形分散相形式存在,可将雾度从纯SMMA的0.3%提高至80%以上,起到光散射粒子的作用,透光率依然保持在60%以上;随着EVOH含量增加,复合材料的拉伸力学性能呈现先增加后降低的趋势,但水氧阻隔性能逐渐提高。将量子点加入阻隔扩散板中,能够有效延长量子点的荧光寿命,具有较强的应用价值。

甲基丙烯酸甲酯可逆加成-断裂链转移聚合动力学研究

通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)溶液聚合制得一系列分子量可控、分子量分布窄的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),考察了反应条件对聚合速率、PMMA分子量及其分布的影响。实验结果表明,溶剂质量、聚合温度和引发剂浓度是影响聚合速率的主要因素,而RAFT试剂浓度和结构可调控PMMA的分子量及其分布。对于甲基丙烯酸甲酯体系,密度泛函理论的计算结果表明,RAFT试剂“激活”过程的Gibbs自由能变(ΔG)是评估RAFT试剂对聚合物分子量分布控制效果的关键因素。ΔG越小,表明RAFT试剂越容易被“激活”,控制效果越好。提出了一种快速判断RAFT试剂可行性的理论计算依据,降低了RAFT试剂的实验开发成本。

基于配位链转移聚合制备反式-1,4-聚丁二烯与聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物

使用异丙氧基钕/正丁基镁催化体系催化丁二烯进行高反式-1,4-结构选择性配位链转移聚合,再加入极性单体甲基丙烯酸甲酯制备了反式-1,4-聚丁二烯和聚甲基丙烯酸甲酯的非极性-极性两嵌段共聚物(TPB-b-PMMA),通过凝胶渗透色谱、傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱、原子力显微镜和透射电子显微镜表征了嵌段共聚物TPB-b-PMMA的分子量及其分布、微观结构,以及嵌段共聚物薄膜的表面形貌和微观相态。结果表明,所得嵌段共聚物的凝胶渗透色谱曲线为单峰,分子量分布较窄(多分散性指数小于2.5);嵌段共聚物中反式-1,4-聚丁二烯链段中反式-1,4-结构摩尔分数为95.8%,甲基丙烯酸甲酯结构摩尔分数在10.9%~39.7%范围内可调控;此半结晶嵌段共聚物薄膜具有相分离形态,其圆柱形微区尺寸约为25nm。

α-甲基苯乙烯二聚体在高固体羟基丙烯酸树脂合成中的应用研究

揭示了高固体丙烯酸树脂分子量大小受α-甲基苯乙烯二聚体的影响规律。用六亚甲基二异氰酸酯三聚体和丙烯酸树脂进行交联固化反应,制备了交联固化涂膜,并对树脂及其交联固化涂膜的机械性能进行表征。结果表明:α-甲基苯乙烯二聚体对降低丙烯酸树脂黏度和分子量有积极影响,在高固体分羟基丙烯酸树脂合成中的用量应为0.5%~1.5%。

无皂乳液聚合制备高浓度单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)胶体粒子

通过添加聚乙烯醇和丙酮,找到了一种无皂乳液聚合制备高浓度单分散苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯共聚胶体粒子的新途径,粒子半径达纳米数量级,体系的固含量大于50%。研究了聚乙烯醇和丙酮对反应过程、胶乳粒子大小的影响,结果表明聚乙烯醇和丙酮对高浓度无皂纳米胶乳粒子的形成与稳定起重要作用。

聚甲基丙烯酸甲酯/聚(苯乙烯-丙烯腈)共混体系相分离的特征动态流变响应

采用动态流变学方法，结合小角激光光散射（SALLS）测定，对聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／聚（苯乙烯－丙烯腈）（SAN）共混体系的动态流变行为与相分离的关系进行了研究．发现在低频区域，时温叠加失效与共混物体系发生相分离有关，时温叠加失效温度Tb 与用SALLS测定的浊点温度Tc一致，用低频区域动态储能模量G’与频率 的关系[1gG’～lg（ αT）] 偏离线性粘弹模型或时温叠加失效温度表征PMMA／SAN共混体系的相分离是有效的．

苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯悬浮-乳液复合聚合过程中聚合物复合粒子组成的变化

采用苯乙烯(St)悬浮聚合过程中滴加甲基丙烯酸甲酯(MMA)乳液聚合组分,悬浮乳液复合聚合(SECP)方法,制备大粒径聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯(PS- PMMA)复合粒子.采用FTIR、1H- NMR、13C- NMR分析方法,研究SECP各个时期复合粒子中MMA- St链节摩尔比,发现悬浮粒子中MMA St链节摩尔比逐渐增大,而PMMA乳胶粒子中逐渐减少,表明悬浮相和乳液相间存在物质传递过程.悬浮粒子中MMA链节质量与MMA总投料质量比主要由乳胶粒子生成速率和乳胶粒子向悬浮粒子凝聚速率决定.最终得到的复合粒子除含PS和PMMA均聚物外,还含少量MMA-St共聚物.

聚甲基丙烯酸甲酯/聚(苯乙烯-马来酸酐)共混体系相分离的流变学行为

采用动态流变学方法,对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚(苯乙烯-马来酸酐)(PSMA)共混体系的相行为进行了研究.相分离温度由动态储能模量对温度曲线斜率的转折点确定.结果表明,表观相分离温度有很大的频率依赖性,因此,动态流变学方法应用于相分离温度测定时要外推到频率为零.

超支化聚(酰胺-酯)对聚丙烯/聚氯乙烯/苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物接枝聚丙烯共混体系的增容作用

研究了超支化聚 (酰胺 -酯 ) (HBP)对聚丙烯 /聚氯乙烯 /苯乙烯 -甲基丙烯酸甲酯共聚物接枝聚丙烯共混体系 [PP/PVC/PP g (St co MMA) ]的增容作用。讨论了HBP的用量对PP/PVC( 80 / 2 0 )共混物力学性能的影响 ;研究了剪切应力、剪切速率和温度对PP/PVC( 80 / 2 0 )共混物熔体黏度的影响。实验结果表明在PP/PVC/PP g (St co MMA) ( 80 / 2 0 / 6)共混物中加入 1份HBP时 ,就可以很好改善共混体系的相容性 ,使共混物拉伸强度达到最大值 ,同时使熔体表观黏度达到较小值。该共混物熔体属于假塑性流体。扫描电子显微镜 (SEM )研究结果证明了HBP增强了PP/PVC/PP g (St co MMA)的界面粘结作用 。

甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯嵌段聚合物的RAFT聚合制备

以二硫代苯甲酸异丁腈酯为RAFT试剂,偶氮二异丁腈为引发剂,制备不同嵌段长度的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯嵌段聚合物。嵌段聚合物数均分子量的实验值与理论值接近,但由于RAFT聚合过程中,聚甲基丙烯酸甲酯死聚物的生成,使嵌段聚合物的分子量分布指数较宽。

悬浮-乳液复合聚合聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯复合粒子的颗粒特性和成粒机理

采用在苯乙烯 (St)悬浮聚合过程中滴加甲基丙烯酸甲酯 (MMA)乳液聚合组分的悬浮 乳液复合聚合方法 ,制备大粒径聚苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 (PS PMMA)复合粒子 .研究聚合物粒径分布和颗粒形态的变化发现 ,在St悬浮反应中期滴加MMA乳液聚合组分后 ,聚合体系逐渐由悬浮粒子与乳胶粒子并存向形成单峰分布复合粒子转变 ,最终形成核 壳结构完整的大粒径PS PMMA复合粒子 ;在St悬浮反应初期滴加MMA乳液聚合组分 ,St与MMA一起分散成更小液滴 ,反应后期凝并成非核 壳结构复合粒子 ;在St悬浮反应后期滴加MMA乳液聚合组分 ,PMMA乳胶粒子与PS悬浮粒子基本独立存在 .根据以上结果 ,提出了St MMA悬浮 乳液复合聚合的成粒机理 .

窄分布苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物微球的制备

以聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂 ,研究了苯乙烯 -甲基丙烯酸甲酯在极性溶剂中分散聚合的工艺条件对微球粒径及粒径分布的影响。实验表明 ,通过控制工艺条件 ,可以制得粒径均匀的共聚物微球。

聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯交联微球的制备及表面化学镀镍磁性化处理

采用苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-K30)为分散剂,无水乙醇和去离子水混合溶液为分散介质,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)为交联剂,以饥饿态加料方式加入第2种单体,用单分散聚合法制备了粒径分布窄、平均粒径为3～4μm的聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯(P(St-MMA))交联微球,并对微球表面进行化学镀镍,成功获得了磁性微球。采用扫描电镜,结合X-射线能谱仪等仪器对化学镀镍前后微球的形貌和成分进行分析,探讨了最佳化学镀镍工艺条件为:胶体钯活化液活化,酸性镀液配方B、pH=6.0,镀液注入速率0.5 mL/min,此时获得的镀球表面平整度好,包覆完全,且Ni与基材结合力强,在离心和超声条件下镀层不易脱落或开裂。最佳工艺条件下获得的镀球N-iP(St-MMA)的平均密度为2.3～2.5 g/cm3,同时具有高分子微球质量轻和镍的磁性优点。

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)热塑性互穿聚合物网络

采用原子转移自由基聚合 (ATRP)和分步方法,制备了以苯乙烯 -丁二烯 -苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为聚合物Ⅰ,聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯) [P(St-MMA) ]为聚合物Ⅱ的SBS/P(St-MMA)热塑性互穿聚合物网络(TIPN)。研究了P(St-MMA)质量分数、MMA/St(摩尔比 )和不同聚合方式对TIPN动态力学性能和黏结性能的影响。结果表明,采用ATRP法制备的TIPN的动态力学性能和黏结性能均优于常规自由基聚合制备的TIPN。高温区聚苯乙烯 (PSt)嵌段的玻璃化转变温度明显降低,而损耗角正切tanδ2 显著增加;TIPN的黏结性能也得到明显改善,拉伸剪切强度提高了 3倍多。

苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯悬浮-乳液耦合聚合动力学

采用苯乙烯(St)悬浮聚合过程滴加甲基丙烯酸甲酯(MMA)乳液聚合组分,进行悬浮-乳液耦合聚合(SECP),制备大粒径聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-PMMA)复合粒子.采用1H NMR分析方法,讨论了SECP动力学特征.St的SECP聚合速率和转化率与悬浮聚合一致;MMA聚合速率决定于乳胶粒子聚合速度和凝并在悬浮粒子表面的速度,聚合速率比常规乳液聚合速率低.由于凝并在悬浮粒子表面的PMMA乳胶粒子不再有乳液聚合特征,MMA在SECP中转化率低于同条件常规乳液聚合.分别得到乳化剂和引发剂浓度与SECP和普通乳液聚合恒速段聚合速率的关系.

星形聚苯乙烯及星形杂臂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的合成

以原子转移自由基偶联法合成了多臂星形聚合物S-PS和星形杂臂共聚物PS-PMMA.采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H NMR)分析方法确定了产物的结构.采用GPC法测定了产物的分子量和分子量分布.GPC分析结果表明偶联剂的偶联效率高,所得聚合物分子量增大,分子量分布窄.以DSC法研究了S-PS和PS-PMMA的热力学行为,并与相应线性均聚物的热力学行为进行了比较.发现星形PS相对线性PS均聚物,其玻璃化转变温度有所降低,且随PS臂数增加,其玻璃化转变温度降低程度明显.星形杂臂共聚物PS-PMMA只存在一个玻璃化转变温度.

乳液聚合法制备苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸三元共聚物

先制备出粒径均匀、形态一致的乳胶粒 ,采用后处理过程得到大量带有微孔的颗粒 ,并对共聚物进行测试分析。

聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-对氯甲基苯乙烯)季铵盐修饰蒙脱土的制备与表征

通过自由基共聚制得聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-对氯甲基苯乙烯)(PSMMA)寡聚体,将其季铵化后得到PSMMA季铵盐,而后用该季铵盐与蒙脱土进行离子交换得到PSMMA修饰的蒙脱土(PSMMA-MMT)。利用红外(IR)、核磁共振(1H NMR)、X衍射分析仪(XRD)、透射电镜(TEM)和热重分析(TGA)对其结构性能进行了表征。IR结果表明寡聚体进入了蒙脱土片层间形成了复合结构。XRD和TEM结果显示,寡聚体季铵盐与蒙脱土进行离子交换,得到了部分剥离部分插层的有机修饰蒙脱土。TGA结果显示此类寡聚体修饰蒙脱土的热降解温度高于一般长链季铵盐修饰的蒙脱土。

离子化对SBS/聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)热塑性互穿聚合物网络结构与力学性能影响的研究

采用原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)[P(St-MMA)],采用两步法制备了SBS/P(St-MMA)热塑性互穿聚合物网络(TIPN)。在双螺杆挤出机上通过熔融挤出方法对SBS/P(St-MMA)直接进行水解,制备了含有离子键的SBS/P(St-MMA)TIPN。离子化后TIPN的拉伸强度明显增加,在离子化程度为25%时达到最大,断裂伸长率明显下降。TIPN的中PB和PS嵌段的Tg均明显增加,PS嵌段增加更加明显,提高20℃;弹性模量E′均明显提高。

气化模铸模材料苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备、表征及铸模性能

采用悬浮聚合法制备了气化模铸造专用的可发性苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯共聚物[P(St MMA)]珠粒,用 元素分析、傅立叶变换红外光谱、核磁共振及凝胶色谱等方法对合成的共聚物进行了表征。研究了引发剂用 量和单体的初始投料比对共聚物相对分子质量和平均组成的影响。结果表明,共聚物相对分子质量随引发剂 用量增大而减小,特别是当引发剂在单体中的摩尔分数小于0.5%时影响最为明显;共聚物的平均组成与初 始投料组成接近,通过调节初始投料比可以控制共聚物的组成;合成的P(St MMA)非支链无规线型结构。 铸模性能测试表明,经可发性处理后的共聚物试样发气量为1016.6mL/g、灼烧残留量为0.012%,可作为市 售气化铸模材料的优良替代品。