可聚合聚氨酯、苯乙烯、丙烯酸酯超濃乳液及其薄層聚合的研究.pdf

1、本文首先合成了兩種可聚合聚氨酯：可聚合的聚乙二醇類聚氨酯 (PUAG)和可聚合的二羥基聚硅氧烷類聚氨酯 (PUASi)，然后制備了分散相體積分?jǐn)?shù)在0.75-0.90 之間的聚乙二醇類聚氨酯-苯乙烯 (PUAG-St)、二羥基聚硅氧烷類聚氨酯/苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯 (PUASi/St-MMA)、以及二羥基聚硅氧烷類聚氨酯/甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯 (PUASi/MMA-BA)三個超濃乳液體系，并分別進(jìn)行了超濃乳液聚合。 對PU

2、AG-St體系，首先用St將PUAG溶解，溶解后的混合單體制備超濃乳液。討論了 NCO/OH摩爾比、復(fù)合乳化劑體系質(zhì)量濃度[E]、不同乳化劑的種類、引發(fā)劑質(zhì)量濃度[I]、單體體積分?jǐn)?shù)(或分散相體積分?jǐn)?shù)也稱內(nèi)相比Φ)、聚合溫度等因素對聚合穩(wěn)定性、動力學(xué)的影響。同時結(jié)合光相關(guān)光譜(PCS)對聚合物乳膠粒子大小和粒徑分布的測定以及透射電子顯微鏡(TEM)對粒子形態(tài)的觀察。結(jié)果表明：當(dāng)NCO/OH=2/1，T=55℃，Φ=80.39％，[I]=

3、0.8％g/g(PUAG-St)，[E]=0.22g/ mlH<,2>O，MS-1/CA=2∶1，PVA=0.01 g/mlH<,2>O時超濃乳液不僅有較好的聚合穩(wěn)定性和較快的聚合速率，而且粒徑小、分布均勻。經(jīng)分析，在此條件下的表觀動力學(xué)和表觀活化能的表達(dá)式分別為 Rp-k[I]<'0.05>[E]<'0.73>[M]<'0.54>和 Ea=29.7 kJ/mol。熱失重分析(TGA)表明：調(diào)節(jié)PUAG的含量可以達(dá)到對聚苯乙烯的改性，提

4、高聚苯乙烯的熱穩(wěn)定性。 對于PUASi/St-MMA體系，首先用St-MMA將PUASi溶解，溶解后的混合單體制備超濃乳液。以烷基酚聚氧乙烯醚磺酸基琥珀酸二鈉鹽(MS-1)、十六醇(CA)為復(fù)合乳化劑，用聚乙烯醇(PVA-1788)作液膜增強(qiáng)劑，以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，在55℃下引發(fā)聚合。討論了復(fù)合乳化劑質(zhì)量濃度[E]、引發(fā)劑質(zhì)量濃度[I]、單體體積分?jǐn)?shù)(或分散相體積分?jǐn)?shù)，也稱內(nèi)相比Φ)、聚合溫度等因素對聚合穩(wěn)定性、

5、動力學(xué)的影響。用紅外光譜對PUASi進(jìn)行了分析，用透射電子顯微鏡(TM)觀察粒子的形態(tài)，用光相關(guān)光譜(PCS)測得了粒子的大小及粒徑分布。同時，探討了該體系超濃乳液薄層聚合中薄層厚度、外界溫度、聚合環(huán)境對單體和水的揮發(fā)性的影響；以及不同的聚合方法和聚合環(huán)境對聚合動力學(xué)、乳膠粒子大小及分布的影響。研究結(jié)果表明：薄層聚合中單體和水的揮發(fā)速率隨著薄層厚度的增加而減小，與薄層面積無關(guān)；溫度越高，單體與水的揮發(fā)速率也就越快；在水浴中進(jìn)行薄層聚合單

6、體與水的揮發(fā)速率比在空氣中慢。薄層聚合的聚合速率比試管中要慢，薄層聚合在水浴中的聚合速率比在空氣中的快。用超濃乳液聚合的的方法制得聚合物PUASi/MMA-BA粉狀樹脂，初步討論了超濃乳液聚合加工成膜后，不同PUASi、BA含量對力學(xué)性能的影響。同時也測試了不同PUASi、不同乳化劑用量、不同分散相體積分?jǐn)?shù)對聚合物膜耐水性的影響。進(jìn)一步研究了聚合物膜的耐溶劑性能及交聯(lián)聚合物的含量。研究結(jié)果表明：將PUASi引入到MMA-BA體系，提高了