Pickering乳液聚合法制备TATB/HMX基复合微球

为了提升HMX的安全及应用性能,采用Pickering乳液聚合法,以固体粒子氧化石墨烯(GO)为稳定剂,分别以聚醋酸乙烯酯(PVAc)和聚苯乙烯(PSt)为黏结剂制备了两种TATB/HMX基复合粒子;通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和X射线光电子能谱仪(XPS)对样品进行了表征,并测试了其撞击感度和摩擦感度。结果表明,制备的TATB/HMX基复合粒子均为表面均匀密实的球形颗粒,所含HMX和TATB的炸药晶型均未改变;与HMX原料相比,复合粒子的表观活化能(E_(a))提高,其中TATB/HMX/PVAc/GO复合粒子的E_(a)提高了44.18 kJ/mol,TATB/HMX/PSt/GO的E a提高了40.5 kJ/mol;撞击感度和摩擦感度明显降低,以PVAc为黏结剂更适合复合粒子的制备,其临界撞击能量由5.5 J提升至60 J,临界摩擦压力由128 N提升至324 N,说明制备的复合微球的热安全性和机械安全性大大提高。

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。

Pickering乳液聚合法温致变色微胶囊的制备及性能研究

针对荧烷类温致变色材料耐晒性能差的问题,采用硅烷偶联剂KH-570对TiO_(2)进行了表面改性,制备了KH570-TiO_(2),并将其应用于Pickering乳液聚合法的固体乳化剂,制备了表面包覆TiO_(2)的温致变色微胶囊;随后采用丝网印花技术,制备了温致变色织物。对KH570-TiO_(2)的改性工艺进行优化,分析KH570-TiO_(2)使用量对变色微胶囊的形貌大小、颜色和耐晒性能的影响。结果表明:温致变色微胶囊的平均粒径稳定为9μm;变色织物在人工老化10 h后褪色率为39%,耐日晒牢度达到2级,变色时间为12.6 s,复色时间为18.2 s,在循环100次后依然保持颜色和变色稳定性。

Pickering乳液聚合法合成分子印迹聚合物及其在污水处理中的应用现状

相较于分子印迹聚合物的传统合成方法,Pickering乳液聚合法成本低廉且更加环保,所合成的分子印迹聚合物可有效用于水体中污染物的去除。概述了Pickering乳液聚合法合成分子印迹聚合物的机理,分析了影响分子印迹聚合物性能的因素,阐述了利用该方法合成的分子印迹聚合物吸附分离废水中各种污染物的应用现状,并对Pickering乳液聚合法合成分子印迹聚合物材料的研究前景进行了展望。

Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/SiO_2纳米复合材料

为了避免传统乳化剂在丙烯酸酯乳胶膜中残留导致产品光泽性和耐水性变差以及对环境污染的弊端,利用六甲基二硅胺烷(HMDS)对亲水性纳米SiO_2进行改性,使其亲水亲油性相当,从而代替聚丙烯酸酯合成过程中所使用的传统乳化剂,通过Pickering乳液聚合法制备了聚丙烯酸酯/Nano-SiO_2杂化的高分子纳米复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR),粒径和Zeta电位测试,力学性能、吸水性测试,TEM、XRD以及热重分析对复合乳液及乳胶膜的结构与性能进行了表征。结果表明:疏水改性后的纳米SiO_2能够取代传统乳化剂稳定乳液,且随着SiO_2含量从0增加至2.0%,乳化能力不断增强,复合乳液平均粒径由526.5 nm降低至352.7 nm;复合材料的起始分解温度从331.7℃增加到343.6℃,拉伸强度从8.39 MPa增加至21.68 MPa,断裂伸长率从103.12%降低至50.54%,吸水率从16.884%下降至9.017%;复合材料的热稳定性、力学性能和耐水性等综合性能得到一定提高。

Pickering乳液聚合法制备复合防晒微球体

设计了一种表面负载物理防晒剂TiO2、内部包埋化学防晒剂阿伏苯宗(AVB)的PMMA微球体(TiO2@PMMAAVB),并以TiO2纳米粒子为Pickering乳化剂,利用Pickering乳液聚合法,在无表面活性剂的条件下一步法制备了TiO2@PMMA-AVB复合防晒微球体。紫外光透过率、光稳定性、体外透皮以及感官测试结果表明该微球体具有提高紫外防护效果、增加AVB光稳定性以及减少AVB经皮吸收;且微球粉体细腻易洗去,能改善TiO2泛白的效果。该微球体结构可以避免TiO2与AVB的直接接触,并且表面TiO2可以为微球体内AVB过滤一部分紫外线,从而延长AVB的使用寿命。

Pickering乳液聚合法制备相变微胶囊的研究进展

相变微胶囊是利用微胶囊技术将相变材料进行包覆、封装而形成的具有储能、调温效果的新型材料。用Pickering乳液聚合法制备相变微胶囊可以将固体纳米粒子复合到相变微胶囊的壳层中,制备出有机-无机杂化壳层的相变微胶囊。一方面固体纳米粒子能够参与成壳,有利于提高聚合物外壳的导热性、聚合物外壳的力学强度和抗渗漏性等,使相变微胶囊的价值得到了很大的提升。另一方面,由于不用添加表面活性剂避免了其对环境污染。本文主要综述了Pickering稳定剂的种类、用量、芯壳比等对相变微胶囊的微观形貌、储能特性、热稳定性、导热性能等方面的影响。同时,概括了相变微胶囊在皮革行业、纺织行业、建筑行业及其他领域中的应用,并对相变微胶囊材料今后的研究方向进行了展望。

乳液聚合法制备聚(苯乙烯-丙烯腈)/Fe_(3)O_(4)磁性微球及对亚甲基蓝吸附性能研究

本文以苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)原料,采用乳液聚合法在Fe_(3)O_(4)磁流体存在下进行双层表面活性剂的修饰制备了聚(苯乙烯-丙烯腈)/Fe_(3)O_(4)磁性高分子微球。进行了红外光谱(IR)、X-射线衍射仪(XRD)、粒径分析等手段表征磁性微球的组成成分,探究了不同比例的微球对亚甲基蓝的吸附性。最后,对比了不同乳液聚合体系中磁流体的添加量、聚合温度、单体加入方式等因素对聚(苯乙烯-丙烯腈)磁性微球粒径、分散度的影响及其对亚甲基蓝的吸附效果。结果表明:乳化温度30℃,磁流体添加量30 mL,采用逐一加入摩尔比为1:1的单体时得到的微球粒径最小(为1417.6 nm),且粒径分布均匀;乳化温度30℃,磁流体添加量40 mL,采用逐一加入摩尔比为1:1的单体对亚甲基蓝吸附效果最好去除率可以达到80%。

Pickering乳液聚合技术在合成功能材料方面的研究进展

Pickering乳液聚合技术是在微纳米固体颗粒稳定的乳液基础上进行聚合的一种新型反应技术,在合成功能复合材料的应用方面获得了特别的关注。介绍了Pickering乳液的稳定机理和基于Pickering乳液聚合技术合成的复合材料的分类,并着重综述了其在制备新型载药材料、吸附分离材料和传感检测材料等方面的研究现状,同时还展望了其发展前景。

Pickering乳液聚合制备中空聚苯乙烯复合微球

通过改进Stber法制得纳米SiO2,并经硅烷偶联剂改性使其表面具有较佳两亲性,以该两亲性纳米粉体为油/水界面稳定剂构建O/W型Pickering乳液,引发油相中的苯乙烯单体聚合,在不同苯乙烯与成孔溶剂正辛烷的比例下制得了SiO2/聚苯乙烯复合微球;经傅里叶红外变换光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱-多角度激光光散射仪(GPC-MALLS)、热失重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)检测,证实复合微球具有中空的结构特点,并依此讨论了中空微球的形成机理。

Pickering乳液聚合制备聚苯乙烯/纳米SiO_2复合微球与其性质

以两亲性纳米SiO2为稳定剂构筑Pickering乳液,分别采用偶氮二异丁腈(AIBN)及过硫酸铵(APS)作为引发剂引发苯乙烯单体聚合,制得了不同尺寸及形貌的聚苯乙烯/纳米SiO2(PS/SiO2)复合微球,并分析了Pickering乳液聚合的机理。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、凝胶渗透色谱-多角度激光光散射联用仪(GPC-MALLS)、热失重分析(TGA)及差示扫描量热仪(DSC)对产物进行了表征,结果表明,AIBN引发所得复合微球为微米级(0.5μm^2.0μm),而APS引发产物为亚微米级(0.1μm^0.5μm),两者引发所得聚合物重均分子量(-Mw)分别为4.780×104g/mol及3.411×105g/mol;复合微球的热性能因纳米SiO2的存在而得到增强。

Pickering乳液聚合制备草莓型PSt/SiO_2有机-无机复合微球

在纳米硅溶胶分散介质中,以苯乙烯(St)为单体,偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)为引发剂,不添加任何辅助单体,通过Pickering乳液聚合,成功制备了PSt/SiO2有机-无机复合微球,透射电镜研究显示,复合微球具有草莓型形态。所得复合微球粒径在190 nm-300 nm之间,二氧化硅吸附量介于28%-44%之间。研究了初始硅溶胶用量、AIBA用量和反应温度等因素对复合微球粒子粒径和二氧化硅吸附量的影响。结果发现,初始硅溶胶用量增大,复合微球粒径减小、二氧化硅吸附量增大;引发剂用量增加,二氧化硅吸附量增大;反应温度升高,复合微球粒径增大,但对二氧化硅吸附量影响较小。

Pickering乳液聚合制备核-壳结构PS-SiO_2复合微球

用二氯二甲基硅烷对纳米SiO2粒子进行疏水改性,当其表面Zeta电位由-54.8 mV变成-25.8 mV时,SiO2粒子就能在苯乙烯-水界面自组装,形成稳定的Pickering乳液,即以胶体粒子为乳化剂的乳液。利用Pickering乳液聚合制备了以聚苯乙烯(PS)为核、纳米SiO2为壳的PS-SiO2复合微球。用FT-IR、XPS、SEM、偏光显微镜等对复合微球进行了表征。结果表明:复合微球由聚苯乙烯和纳米二氧化硅粒子组成,二氧化硅粒子以单层、六方密排的方式分布在聚苯乙烯微球表面。

立方笼型倍半硅氧烷稳定的乳液聚合及其Pickering效应

以立方笼型八甲基丙烯酰氧丙基倍半硅氧烷(CMSQ-T8)纳米粒子为稳定剂,苯乙烯(St)为聚合单体,在添加少量有机乳化剂十二烷基磺酸钠(SDS)的条件下制备了稳定的聚苯乙烯/立方笼型倍半硅氧烷(PS/CMSQ-T8)乳液。利用透射电子显微镜、动态光散射仪、傅里叶变化红外光谱分析和热重分析等对乳液微球的粒径和结构进行了表征,并研究了CMSQ-T8含量对微球粒径和乳液稳定性的影响。结果表明,PS/CMSQ-T8乳液粒径均一,乳液胶粒具有明显的核壳结构,且粒径和Zeta电位随CMSQ-T8含量的增多呈先减小后增大的趋势。CMSQ-T8位于PS表面形成壳层,起到稳定乳液的作用,具有Pickering效应,且可能与核壳界面处的苯乙烯发生了共聚而增强乳液的稳定性。

Pickering乳液聚合制备共价键连接的磁性复合微球

以先后用TEOS和KH570改性的表面含双键的Fe3O4纳米粒子为唯一乳化剂,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,制备了稳定的Pickering乳液,并通过Pickering乳液聚合制备了以PMMA为核、Fe3O4为壳的Fe3O4/PMMA磁性复合微球。用粒度分析仪、光学显微镜、扫描电镜、傅立叶红外光谱仪、热失重分析仪、振动样品磁强计对所制备的改性Fe3O4纳米粒子和磁性复合微球的结构、形态和性能进行了表征。结果表明:通过Fe3O4表面双键与单体的共聚,使微球表面的Fe3O4通过化学键与PMMA连接,所制备磁性复合微球粒径为15～20μm、磁含量为4.9%、比饱和磁化强度为2.38emu.g-1,可在外磁场下方便地分离。

Pickering微乳液聚合制备聚苯乙烯/SiO_2复合微球

通过Stber法制得了纳米SiO2粒子,并对其进行表面改性,使之具有合适的表面润湿性。以该SiO2粉体为稳定剂构建了苯乙烯/水Pickering乳液并引发油相中的苯乙烯单体聚合,制得了核壳结构聚苯乙烯/SiO2复合微球。通过SEM对微球形貌进行表征,证实纳米SiO2确实在聚苯乙烯核表面形成了紧密包覆。探讨了复合微球的形成机理,研究了水相成核对复合微球形貌的影响。结果表明:水相成核的抑制对微球的分散性有很大影响,在水相中加入阻聚剂并提高纳米SiO2的浓度有助于提高聚苯乙烯/SiO2复合微球的分散性。

纳米氧化锌为固体稳定剂的Pickering反相细乳液聚合

采用溶胶-凝胶法合成和化学改性纳米氧化锌(ZnO),并以此为固体乳化剂稳定丙烯酰胺(AM) Pickering反相细乳液。研究了改性纳米ZnO接触角影响因素,固体乳化剂用量对Pickering单体液滴和AM聚合合成的乳胶粒子粒径的影响;并观测了单体液滴和乳胶粒子的形貌。结果表明:甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)用量为0.20g×g^-1(MPS/ZnO)时,改性ZnO接触角达到最大值102.8°,粒径为3.7 nm;以ZnO为乳化剂稳定的聚丙烯酰胺(PAM)乳胶粒子形貌完整,且ZnO颗粒聚集在PAM粒子表面;聚合速率符合细乳液聚合特征。至此,通过Pickering反相细乳液聚合法成功制备了以ZnO为固体乳化剂的稳定的PAM乳胶粒子。

无皂乳液聚合法合成均一性聚苯乙烯微球

研究了聚苯乙烯微球的合成过程中 ,离子强度、聚合时间对粒径的影响及其稳定性。实验结果表明 :适当改变离子强度、聚合时间可以得到不同粒径的聚苯乙烯微球 。

反相乳液聚合法制备HACC及其絮凝性能

以壳聚糖(CTS)和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为原料,用反相乳液聚合法合成了壳聚糖季铵盐(HACC)。并采用FTIR、1HNMR、ESEM和XRD对其结构和形貌进行了表征。考察了反相乳液体系中复合乳化剂的HLB值、V(油)∶V(水)、引发剂用量、时间、温度和m(GTA)∶m(CTS)对反应取代度及产率的影响。结果表明:合成HACC的最佳工艺条件为:复合乳化剂的HLB=6.0、V(油)∶V(水)=1.0∶1、w(引发剂)(占单体质量的百分数)=1.5%,反应时间为5 h,温度为60℃,m(GTA)∶m(CTS)=3.0∶1。在此条件下,产物的取代度和产率均达最大值,分别为1.331和81.16%。用原料CTS、自制HACC和市售絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对高岭土模拟废水进行了絮凝实验。考察了絮凝体系p H、絮凝剂投加量对絮凝效果的影响。结果表明:CPAM、CTS和HACC对高岭土模拟废水都具有絮凝效果,HACC适宜的絮凝p H为6,絮凝剂的最佳投加量为1 mg/L。在此条件下,HACC、CTA、CPAM处理模拟废水的剩余浊度分别为3.98、10.81、25.67 NTU。

有关反相乳液聚合法制备聚丙烯酸增稠剂的几个问题

以两性共聚物为稳定剂、亚甲基双丙烯酰胺为交联剂 ,引发丙烯酸铵进行反相乳液聚合 ,以制备高性能的涂料印花增稠剂。研究了不同的稳定剂、引发剂、共聚单体及链转移剂对聚合的影响。指出甲基丙烯酸十二酯与丙烯酸的共聚物能作为稳定剂 ;过氧化苯甲酰 -二甲基苯胺及叔丁基过氧化氢 -焦亚硫酸钠两种氧化还原引发剂均能在 35℃引发聚合 ,得到 1.5 %白浆粘度分别达 9.2× 10 4m Pa.s及 8.7× 10 4m Pa.s的产物。丙烯酸铵与 15