循环使用溶剂对α-甲基苯乙烯/马来酸酐自稳定沉淀聚合的影响

研究了α-甲基苯乙烯/马来酸酐自稳定沉淀聚合中溶剂多次循环使用后溶剂组成的变化,以及对聚合及聚合物微球化学结构、形貌、粒径及其分布的影响。实验结果表明,原料中的杂质和溶解于溶剂中的聚合物会随溶剂循环使用次数的增多而累积;溶剂的循环使用不会影响聚合物的化学结构,所得产物仍为球型颗粒;聚合物的收率和粒径会随溶剂的循环使用有所波动,聚合物的粒径分散指数均低于1.02。

自稳定沉淀聚合原理、方法及应用

经多年系统研究,本课题组开发了一种新型非均相聚合方法——"自稳定沉淀聚合"技术.与传统乳液/悬浮/分散聚合不同,该聚合体系不使用任何稳定剂,通过静态聚合及自成核-表面沉积增长过程,形成由粒径均匀的聚合物粒子和分散介质构成的稳定胶体;经简单的自沉降、过滤或离心分离,即可得到纯净的聚合物产品,分离出的上清液可用于下次聚合,无后处理问题,具有"绿色聚合工艺"优点.该聚合新方法简单高效,具有以下特点:(1)所制备聚合产物形貌尺寸均匀可控;(2)通过α-烯烃-马来酸酐交替共聚合,提高烯烃单体自由基聚合的活性;(3)特别是可用于混合烯烃单体聚合,制备多元共聚物粒子,为巨量烯烃资源的利用提供新途径.

自稳定沉淀聚合法制备交联(α-甲基苯乙烯-马来酸酐)共聚物微粒的研究

采用自稳定沉淀聚合方法制备了交联(α-甲基苯乙烯-马来酸酐)共聚物(PAMSM)微球,探讨了交联剂种类、交联剂用量对所得交联聚合物粒子形貌、粒径、粒径分布及热力学性能的影响。结果表明,以二乙烯基苯(DVB)为交联剂所制得的聚合物微球的粒径、粒径分布及形貌随二乙烯基苯用量的增加变化不大,而以乙二醇二甲基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为交联剂微球的粒径则随交联剂用量的增多而增大,在较高交联剂用量条件下粒径分布变宽。微球的交联程度可以通过交联剂用量的变化进行调控。对交联PAMSM产物的热性能分析发现,交联剂可以提高PAMSM的玻璃化转变温度,且提高的程度与交联剂在分子链中的化学结构有关,而交联剂对PAMSM热稳定性能的影响不明显。

后处理工艺对均一马来酸酐/α-甲基苯乙烯交联聚合物微球性能的影响

采用自稳定沉淀聚合法制备了马来酸酐/α-甲基苯乙烯交联聚合物微球,通过甲醇洗涤、抽真空和干燥对聚合物微球进行后处理,研究了后处理工艺,包括甲醇用量、干燥温度和时间对聚合物微球性能的影响,并通过SEM,FTIR,TG,TG-FTIR,^(1)H NMR等手段对后处理前后的聚合物进行了表征。实验结果表明,室温下甲醇洗涤两次、抽真空、130℃下干燥12 h不会改变聚合物微球的形貌、结构、粒径及其分布;甲醇洗涤有利于降低聚合物微球中的挥发分和控制黄色指数;用144 g甲醇洗涤两次、抽真空、在150~160℃下干燥8~12 h,可有效降低聚合物微球中的挥发分,所得聚合物微球的黄色指数低于6。

共聚微球稳定皮克林乳液的研究及酶固定化应用

以苯乙烯(St)、马来酸酐(MA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,通过自稳定沉淀聚合反应制备了带有环氧基团的形貌规整、粒径均一的纳米粒子(PMG),该纳米粒子可作为乳化剂稳定皮克林乳液,并利用环氧基团来固定化脂肪酶。系统研究了单体投料比、溶剂对纳米粒子形貌和化学组成的影响,以及纳米粒子添加量、脂肪酶质量浓度、溶剂对皮克林乳液粒径和酶催化反应的影响。结果表明,当n(GMA)∶n(St)∶n(MA)为2∶1∶1、纳米粒子质量分数为0.5%、脂肪酶初始质量浓度为3 mg/mL、正庚烷与去离子水体积比为5∶5时,固定化脂肪酶的催化比活性最高,是游离酶催化比活性的7.5倍,且具有优良的重复使用性能。

羧基功能化交联共聚物微球的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以二乙烯苯(DVB)为交联剂,α-甲基苯乙烯(AMS)、马来酸酐(MAH)为单体,通过自稳定沉淀聚合原位制备α-甲基苯乙烯-马来酸酐交联共聚物微球(PAMSM),PAMSM与氢氧化钠反应后,转化为羧基功能化的交联共聚物微球(PAMSM-COOH)。对微球的结构进行了表征,研究了PAMSM-COOH微球对亚甲基蓝(MB)的吸附性能以及吸附剂循环利用效果。扫描式电子显微镜(SEM)分析表明,微球表面光滑,具有良好的球形度并且粒径均一。在MB初始质量浓度为200 mg/L,吸附剂用量为0.50 g/L,溶液pH值为7,吸附温度为313 K,吸附时间为4 h,PAMSM-COOH对MB的最大吸附容量为261 mg/g。微球吸附MB的动力学和等温数据分别符合拟二阶模型和Langmuir等温模型,微球吸附MB为自发进行的吸热过程。5次吸附-脱附循环实验表明微球对MB的去除率保持在85.0%以上。

马来酸酐共聚物微球对聚丙烯光扩散性能的影响

利用自稳定沉淀聚合技术制备的马来酸酐共聚物微球作为光扩散剂,通过熔融共混的方法制备了光扩散聚丙烯。筛选了聚丙烯基体,研究了共聚物微球对聚丙烯流变性能、光扩散性能和力学性能的影响。研究结果表明,马来酸酐共聚物微球作为光扩散剂可以提高聚丙烯的光扩散性能,共聚物微球添加量为2%时可制备得到雾度大于95%且透光率大于70%的光扩散聚丙烯产品,同时其拉伸强度和弯曲模量达到34 MPa和1.6 GPa,可应用于照明领域。

单分散苯乙烯-马来酸酐共聚物微球增长方式探究

以丁酸乙酯为溶剂,AIBN为引发剂,采用自稳定沉淀聚合法于80℃下制备了单分散苯乙烯-马来酸酐(St-MAH)共聚物微球。对反应过程中不同反应时间的单体转化率、共聚物分子量、微球形貌及粒径进行了研究。结果表明,St-MAH共聚物微球粒径的3次方与转化率成直线关系,说明共聚物微球的聚合反应属于活性增长机理;同时提出自稳定沉淀聚合体系制备单分散St-MAH共聚物微球成核过程为AIBN在溶剂中引发苯乙烯和马来酸酐共聚生成寡居物,当寡居物链达到临界长度时从溶剂中沉淀出来,沉淀出来的寡聚物链相互缠绕形成球核;成核后单个微球所含St-MAH共聚物分子链数与时间的关系和转化率、微球粒径与时间的关系趋势大体一致,证实了自稳定沉淀聚合法制备St-MAH共聚物微球的增长主要是溶剂中形成的寡居物沉积于微球表面而实现的。

新型半导体激光照明用荧光材料的制备及其应用

通过改性采用自稳定沉淀聚合法制备的共聚物,得到了一组具有聚集诱导发光特性的荧光聚合物。结果表明:荧光聚合物的荧光发射波长为450~750nm,量子产率最大可达21.72%;可以通过控制制备过程中的pH值来调控聚合物分子链中的空间共轭结构,从而控制材料的荧光发射峰位;在波长为450nm的蓝光半导体激光器照射下,材料可以发射出CIE1931坐标为(0.365,0.335),色温4177K的中性白光。该新型荧光聚合物具有成本低、制备方法简单的特点,可以作为半导体激光照明用荧光材料。

由大分子PMMA-DPE引发制备Poly(St-alt-MAn)微球

在1,1-二苯基乙烯(DPE)存在下,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为初始单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用本体聚合法制备出含有DPE片段的大分子引发剂PMMA-DPE;然后以PMMA-DPE为引发剂,以苯乙烯(St)和马来酸酐(MAn)为共聚单体,乙酸异戊酯为溶剂,采用自稳定沉淀聚合法制备了单分散的聚(苯乙烯-马来酸酐)(Poly(St-alt-MAn))的微球。研究了PMMA-DPE的用量对聚合物微球的形态、粒径大小及分布的影响。采用FT-IR,UV-V is,1H-NMR和GPC对产物的结构进行了表征,并用SEM观察了聚合物微球的形貌。结果表明,PMMA-DPE能够引发St和MAn的共聚合,随着PMMA-DPE用量的增加,聚合反应的转化率呈增大趋势,聚合物微球的粒径呈下降趋势,而粒径分布系数略有增大。

具有广谱紫外屏蔽性能的三元共聚物微球的制备

以醋酸乙烯酯(VA)、马来酸酐(MA)和商品化的紫外吸收剂2-{2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基}-2H-苯并三唑(NB)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,通过自稳定沉淀聚合法(2SP)制备了具有广谱紫外屏蔽性能的单分散三元共聚物微球(PVMN);研究了溶剂、单体配比、引发剂用量、单体浓度、反应温度和反应时间对共聚物微球形态和性能的影响.研究结果表明,体积比为7∶3的苯甲酸乙酯/正庚烷混合溶剂是2SP法合成单分散PVMN微球的理想溶剂.随着单体配比中紫外吸收单体NB比例的增加,引发剂用量、单体浓度、反应温度的提高和反应时间的延长,微球的粒径随之增大,进而改变了微球的紫外屏蔽性能.本文制备的微球的粒径范围为(249±19)~(1434±213)nm,优化得到的PVMN微球可屏蔽约90%的紫外光.该策略还可扩展到其它可用作紫外吸收剂的乙烯基单体,是一种制备稳定高分子紫外屏蔽剂的通用方法.

马来酰胺酸-醋酸乙烯酯交替共聚物的光致发光性能及荧光水凝胶的制备

马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物及其衍生物是一类非共轭光致发光聚合物,在防伪、转光等领域具有很好的应用前景.本研究对自稳定沉淀聚合法制备的马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物(PMV)微球进行了酰胺化和酰亚胺化改性,制备出了光致发光的水溶性马来酰胺酸-醋酸乙烯酯交替共聚物PMVN.通过对其光致发光性能的研究,发现其在室温和85℃下溶解的溶液及固体呈现出不同颜色及荧光特征,85℃下溶解的溶液及固体还呈现出蓝、红双发射的特性.在此研究结果基础上,成功制备出荧光水凝胶,所制备的光致发光聚合物和荧光水凝胶在疾病诊断、防伪和环境监测等方面具有很好的应用前景.