微乳液聚合合成多孔聚合物塊體及多孔聚合物微球的研究.pdf

1、微乳液是熱力學(xué)穩(wěn)定、各向同性的、由油、水、乳化劑和助乳化劑構(gòu)成的、尺寸為納米級(jí)的分散體系,常用來(lái)合成各種聚合物。多孔材料由于具有大的比表面積、吸附容量以及許多特殊的功能,在吸附、催化等領(lǐng)域有著重要的作用。但是微乳液方法制備多孔材料的報(bào)道較少。為了利用微乳液聚合制備性能不同的多孔聚合物,本文首先進(jìn)行了苯乙烯微乳液聚合的正交試驗(yàn)研究、然后采用微乳液聚合制備了多孔聚合物塊體,利用微乳液種子在單體苯乙烯、二乙烯基苯中溶脹后懸浮聚合得到多孔聚合物

2、微球,通過(guò)掃面電鏡、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、氮?dú)馕降确椒▽?duì)樣品進(jìn)行表征,研究了不同反應(yīng)條件對(duì)微乳液聚合、多孔聚合物塊體及多孔聚合物微球性能的影響,結(jié)果如下:
　　1.微乳液聚合時(shí),固含量超過(guò)43％后單體轉(zhuǎn)化率提高不多,但是對(duì)微乳液粒徑、粘度、凝聚率等性能有明顯的影響。乳化劑用量提高能很明顯地減小微乳液的粒徑,降低微乳液聚合凝聚率,提高聚合溫度可以增加微乳液的轉(zhuǎn)化率,但同時(shí)提高了微乳液的凝聚率,聚合溫度在65℃比較合適。
　　2.由

3、偶氮二異丁腈引發(fā)苯乙烯/SDS/正戊醇體系微乳液在65℃下聚合制備多孔聚合物塊體時(shí)反應(yīng)較為完全,此時(shí)所得聚合物塊體密度最大,壓縮性能較好;隨著反應(yīng)溫度的繼續(xù)升高,得到的多孔聚合物塊體孔徑變大,吸附水和甲苯量下降,同時(shí)吸附甲苯量隨著時(shí)間增加而增加。
　　3.直接使用微乳液作為種子,通過(guò)懸浮聚合法制備聚合物微球時(shí)產(chǎn)率較低,降低攪拌速度和增加反應(yīng)時(shí)間增加了產(chǎn)率和平均粒徑,但是得到的聚合物微球孔較少,而使用微乳液破乳后的種子未經(jīng)溶脹直接懸

4、浮聚合得到的微球也是少孔或無(wú)孔,只有破乳后使用單體進(jìn)行溶脹后,才能得到具有較多空隙、粒徑在500μm左右的多孔聚合物微球。隨著混合溶脹劑中液體石蠟質(zhì)量份數(shù)的增加,微球平均粒徑下降,吸附甲苯量增加,吸附后在3h內(nèi)釋放完全。
　　4.適當(dāng)比例的甲苯和液體石蠟配合使用可以得到球型和孔道較好、吸附量較高的多孔聚合物微球。增加適量的活性溶脹劑鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)可以增加多孔微球的吸液率,繼續(xù)增加DBP用量降低了多孔聚合物微球的平均粒徑