一步法細(xì)乳液聚合及聚甲基丙烯酸甲酯-納米二氧化硅復(fù)合材料的制備與表征.pdf

1、細(xì)乳液聚合一般分為兩步：細(xì)乳化過(guò)程和聚合過(guò)程。即首先使用高效率混合器進(jìn)行細(xì)乳化，然后將所得細(xì)乳液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)器中使用磁力攪拌器或低剪切的攪拌器進(jìn)行聚合。這一特點(diǎn)阻礙了細(xì)乳液聚合的工業(yè)化生產(chǎn)。為實(shí)現(xiàn)細(xì)乳化與聚合攪拌器的一體化，或者說(shuō)將細(xì)乳液聚合簡(jiǎn)化成一步，以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要，我們嘗試采用一種鋸齒形葉片(saw-toothed blade，STB)攪拌器來(lái)制備甲基丙烯酸甲酯(MMA)單體細(xì)乳液，并隨后采用氧化還原引發(fā)體系進(jìn)行細(xì)乳液聚合。結(jié)

2、果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)攪拌速度達(dá)500r/min以上，既可獲得亞微米級(jí)單體液滴，又不顯著破壞聚合過(guò)程中乳膠粒子的穩(wěn)定性，從而為細(xì)乳液聚合的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
　　 本研究考察了溫度、攪拌速率、乳化劑和引發(fā)劑濃度對(duì)MMA的一步法細(xì)乳液聚合速率、轉(zhuǎn)化率、PMMA乳膠粒子粒徑大小與分布等的影響；比較了常規(guī)乳液和細(xì)乳液聚合方式對(duì)MMA聚合轉(zhuǎn)化率、PMMA乳膠粒子粒徑大小與分布、PMMA乳液穩(wěn)定性、PMMA玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響；也對(duì)苯乙烯的一步法

3、細(xì)乳液聚合進(jìn)行了再嘗試，從而進(jìn)一步驗(yàn)證了一步法細(xì)乳液聚合的可行性。在一步法細(xì)乳液聚合實(shí)踐的基礎(chǔ)上，采用該方法制備了PMMA/納米SiO2復(fù)合乳液。首先使用甲基丙烯酸-3-甲氧基硅氧基硅丙酯(MPS)對(duì)分散于MMA中的親水性納米SiO2粒子進(jìn)行表面改性，得到了表面改性的納米SiO2粒子在MMA單體中的分散液。隨后采用STB攪拌器，用一步細(xì)乳液聚合方法制備了不同SiO2含量的PMMA/納米SiO2復(fù)合乳液。通過(guò)紅外光譜、透射電鏡、動(dòng)態(tài)光散射