固相粒子復(fù)合聚合物材料的制備研究.pdf

1、目前復(fù)合材料的制備方法多是采用熔融擠出或者溶膠凝膠法，但如何提高分散相分布均勻程度以及缺乏大規(guī)模制備的工業(yè)前景，材料界逐漸提出了利用乳液聚合的方法在聚合前將分散粒子植入反應(yīng)體系之中，經(jīng)過聚合反應(yīng)制備復(fù)合聚合物材料，但是在乳液體系下以一種精細且經(jīng)濟的方法解決固相粒子團聚仍然是原位乳液聚合的核心問題，因此怎樣在乳液聚合體系中實現(xiàn)固相粒子的精細分散是多年來的原位乳聚體系研究的核心要點。
　　本研究以課題組自己制備的十八烷基胺聚氧乙烯醚(

2、5)氧化物(叔胺氧化物，簡稱AO-1805)，初期利用AO-1805作為表面活性劑，作為乳液聚合的乳化劑，以苯乙烯為單體，水為連續(xù)相，在乳液聚合前植入改性固相粒子（即改性纖維素微晶和改性白炭黑），進行了原位乳液聚合反應(yīng)。采取凝膠滲透色譜(GPC)、偏光顯微鏡、紅外光譜(FT-IR)、核磁共振(NMR)、差示掃描量熱法(DSC)等方法對復(fù)合聚合物材料的制備過程、聚合物分子量及分布、聚合物結(jié)構(gòu)和復(fù)合聚合物材料性能的進行全面地觀察和分析。在分

3、散相體系中發(fā)現(xiàn)，改性固相粒子吸附3％的AO-1805或者4％的復(fù)配型表面活性劑（AO-1805與1831）即可在乳液體系維持穩(wěn)定分散，聚合反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)化率可以達到70％左右。并且該體系下制備的聚苯乙烯的分子量仍然可以提高至百萬以上，屬于高分子量聚苯乙烯，其分子量分布大致在1.6～1.9之間。在結(jié)構(gòu)上，該體系制備的聚合物仍為無規(guī)聚苯乙烯。并且其中固相粒子的分散情況，可以在偏光顯微鏡觀察中被明顯看清。在得到復(fù)合聚合物材料后經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)，固

4、相粒子加入后復(fù)合聚合物材料的熱分解溫度得到了一定的提高，從最初的350℃上升到接近400℃而，同樣將制備產(chǎn)物引入ABS樹脂中，依然可以小幅度提高共混物的維卡軟化溫度。但耐熱性能提高的同時也出現(xiàn)了熔體流動性能的下降。在原位聚合體系中，AO-1805在其中既起到了表面活性劑修飾納米材料表面的作用，又起到了維持乳液聚合體系形成膠束的作用。并且在AO-1805中以其自身的氮氧活性基團，奠定了在自由基引發(fā)體系中穩(wěn)定自由基的作用。使得整個原位乳液聚