分散聚合法制备无机粒子填充聚苯乙烯复合材料开题报告
2020-05-20 09:05
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
1.绪论
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.研究单体、分散介质、稳定剂、引发剂、反应温度以及填料添加时间、添加方法、添加量等对复合微球粒径、尺寸分布及分子量的影响
st的初始浓度对所制备的微球球径具有极大的影响,实验中将aibn及pvp的用量固定,通过改变st的用量,观察球径的变化。随着单体用量的增加,微球粒径明显增大,而粒径分布先变窄后变宽;在一定单体用量的范围内,能得到粒径分布均一的ps微球11。这可能是由于当分散剂用量一定时,体系中的成核数目是一定的,单体用量过少,可能会造成部分核无法获得足够的单体,导致粒径分布变宽、平均粒径减小;而随着单体用量的增加,ps微球粒径不断增大,单个球表面吸附的分散剂的量减少,即微球处于不稳定的状态,可能会导致微球之间相互粘接,致使微球粒径增大12。但过多的单体会使聚合反应的起始反应速率变大,产生大量的副产物,造成核的捕捉率相对下降,导致二次成核,引起粒径分布变宽。引发剂的用量对分散聚合的反应速率及ps微球粒径具有重要的影响,一般来说,引发剂用量越大,反应速率越快,得到的微球粒径分布越宽。随着引发剂用量的增加,微球的平均粒径增大,分布变宽13。这可能是由于随着引发剂用量的增加,反应初期活性链数目增多,有利于链之间相互缠绕,致使反应速率加快,粒径增大。但反应速率过快会导致二次成核或多次成核,引起粒径分布变宽。分散聚合是通过分散剂的空间位阻(立构稳定)作用而使体系达到稳定的。是由于当分散剂量不足时,pvp对体系所起的稳定作用较弱,即每个微球所吸附的分散剂量不足,容易引起聚合物粒子间的相互粘结,得到球径较大的ps微球;而当分散剂用量增加时,提高了粒子结合分散剂的速度,使次级粒子达到分散的时间变短,次级粒子数目明显增多,致使平均粒径变小,同时保证了微球的分散性;随着分散剂用量的进一步增加,反应体系粘度过大,可能会阻碍形核与微球生长,导致分散度变宽15。
研究在苯乙烯(st)体系的分散聚合中,以聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)为分散剂、偶氮二异丁腈(aibn)为引发剂、甲醇为分散介质,制备的微米级单分散聚苯乙烯微球。结果表明, 粒径随着反应温度、引发剂浓度、初始单体浓度的增加而增加。同时,它也随着分散剂(pvp)的浓度的增大而减小。反应介质极性的增加使聚苯乙烯微球粒径减小。反应体系温度的升高使聚苯乙烯微球粒径增大。当使用乙醇为聚合介质时,制得了粒径较大的单分散性微球16。
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