SLS用Tg可控的PS球形顆粒的制備研究.pdf

1、本論文以外形不規(guī)則的聚苯乙烯粉末作為研究對(duì)象，通過誘導(dǎo)成球法制備出選擇性激光燒結(jié)用聚苯乙烯微球粉末。同時(shí)，通過共聚反應(yīng)對(duì)聚苯乙烯微球進(jìn)行改性處理，得到了一系列玻璃化溫度可控的聚苯乙烯微球。最后，以共聚微球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)微球進(jìn)行冷凍切割，通過原子力顯微鏡探針與微球剖面的相互作用，表征聚苯乙烯微球剖面高度分布、彈性模量分布、粘滯力分布情況，從而推斷出共聚物在微球中的分布情況。
　　誘導(dǎo)成球法是目前新出現(xiàn)的一種使高聚物成球的方法。它根據(jù)

2、物質(zhì)在不穩(wěn)定體系中能量趨向最低的原理，將高聚物置于不斷攪拌且富含表面活性物的懸浮液體系中。在攪拌、溶劑、表面活性劑、高溫等多種條件作用下，使高聚物外形向球形發(fā)展，從而得到球狀的高聚物顆粒。本文通過誘導(dǎo)成球法，制得的聚苯乙烯微球外形規(guī)則，均一性好，絕大部分以球形或橢球形存在。其成球粉平均粒徑從24.6um降低到16.5um，堆積密度從0.47 g/cm3提高到0.61g/cm3，熔體流動(dòng)速率從13.6(g/10min)提高到15.4(g/

3、10min)，堆積角從(46.3±1.4)°降到(32.0±0.7)°，且錐角飽和，堆粉均一，頂端不易形成獨(dú)立尖角，不會(huì)出現(xiàn)粉堆整塊塌陷現(xiàn)象。
　　同時(shí)，為了制備玻璃化溫度可控的聚苯乙烯微球，以誘導(dǎo)成球法制備的球狀聚苯乙烯粉末為原料，通過不同單體與微球的共聚反應(yīng)，得到一系列玻璃化溫度從低到高的聚苯乙烯微球。丙烯酸酯類與微球共聚，得到玻璃化溫度從61.2℃到81.2℃變化的聚苯乙烯微球。二乙烯基苯和乙烯基-POSS與微球共聚，制得玻

4、璃化溫度從98.1℃到104.2℃的聚苯乙烯微球。
　　最后，以丙烯酸丁酯共聚后的聚苯乙烯微球?yàn)檠芯繉?duì)象，通過原子力顯微鏡研究微球剖面高度分布、彈性模量分布、粘附力分布情況，從而推測(cè)出微球內(nèi)共聚物分布呈現(xiàn)如下特點(diǎn):在微球的各個(gè)區(qū)域都含有共聚物分子，共聚物分子與聚苯乙烯分子形成類似“互穿網(wǎng)絡(luò)”的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，在這種“互穿網(wǎng)絡(luò)”的結(jié)構(gòu)中，共聚物分子溶度并不均一;在微球的邊緣區(qū)域，沿徑向方向從邊緣到內(nèi)部共聚物溶度呈遞減趨勢(shì);在微球的中部區(qū)