O-W型微乳液體系中聚合反應(yīng)的研究.pdf

1、山東大學(xué)博士學(xué)位論文O/W型微乳液體系中聚合反應(yīng)的研究姓名：石元昌申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：吳佑實(shí)20030316山東大學(xué)博士學(xué)位論文分布，丙烯腈進(jìn)入微乳液滴的非極性內(nèi)核中的可能較小。同時(shí)，它們?cè)鋈芰康淖兓灿绊懼〈荚谖⑷橐焊飨嘀械姆峙?，并?huì)導(dǎo)致微乳液的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。對(duì)該四元O ／W 型微乳液體系中苯乙烯與丙烯腈反應(yīng)競(jìng)聚率的研究中發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)體系中得到的單體競(jìng)聚率數(shù)值明顯不同于其在本體聚合、溶液聚合、乳液聚合及三元

2、微乳液聚合中獲得的數(shù)值，這種競(jìng)聚率數(shù)值的變化是由聚合反應(yīng)介質(zhì)的微觀環(huán)境改變而引起的。由于兩種共聚單體的極性和水中溶解度存在很大差異，因此聚合反應(yīng)場(chǎng)所中兩單體的實(shí)際濃度比值不同于原始投料比，這也導(dǎo)致了其反應(yīng)競(jìng)聚率的數(shù)值也隨著單體配比的變化而改變。借助于”C ．N M R 測(cè)試方法獲得了苯乙烯和丙烯腈的競(jìng)聚率數(shù)值的變化范圍分別在0 ．6 9 ～1 ．4 4 ( 苯乙烯) 和O ．0 1 8 —0 ．0 5 8 ( 丙烯腈) 之間。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)

3、，隨著單體投料比中丙烯腈含量的增加，S —s ( 苯乙烯一苯乙烯) 序列比例下降，而s —A ( 苯乙烯一丙烯腈)的比例會(huì)隨之變大，說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程中交替共聚的傾向逐漸變強(qiáng)。另外，在全部投料比的范圍內(nèi)，A —A ( 丙烯腈一丙烯腈) 序列所占比例一直很小，可見(jiàn)在該微乳液聚合環(huán)境中丙烯腈的均聚受到明顯的抑制。在四元O ／W 型微乳液中，通過(guò)自由基引發(fā)聚合得到的苯乙烯一丙烯腈共聚物膠乳，借助透射電鏡觀察可看出，該乳膠粒徑大小約在3 0 ～4 0

4、 n m 范圍內(nèi)，尺寸分布均勻，聚合物分子量很高且分布較窄。研究發(fā)現(xiàn)，采用水溶性K P S 引發(fā)劑時(shí)，最大聚合反應(yīng)速率出現(xiàn)于單體轉(zhuǎn)化率3 0 ％左右，而用油溶性A I B N 時(shí)最大聚合反應(yīng)速率出現(xiàn)在轉(zhuǎn)化率為2 5 ％附近，且用A T B N 時(shí)反應(yīng)初期的聚合速率要比采用K P S快一些，其原因主要是由于K P S 在水相中分解得到的陰離子自由基會(huì)受到陽(yáng)離子膠束界面層的束縛，容易停留在界面層外側(cè)而難以進(jìn)入到微乳液滴中去引發(fā)聚合反應(yīng)的緣故