胺基聚苯乙烯磁性微球的合成與表征.pdf

1、本文采用烯丙胺為胺基單體，與苯乙烯、二乙烯苯懸浮共聚合，在蔗糖水溶液和葡萄糖水溶液中成功合成了胺基磁性聚苯乙烯微球，研究了磁性微球的制備工藝，探討了磁性微球的合成機(jī)理，并對(duì)磁性微球的性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析。主要研究?jī)?nèi)容如下： ⑴采用氧化共沉淀法制備了聚乙二醇改性的水基質(zhì)Fe3O4磁流體，并對(duì)影響磁流體的粒徑和磁化強(qiáng)度的因素進(jìn)行了研究。研究表明磁流體制備的最佳條件為：PH=10，聚乙二醇的加入量為24.5％（總質(zhì)量分?jǐn)?shù)），氧化劑

2、過(guò)氧化氫濃度為0.03％，反應(yīng)溫度為50℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，攪拌速度為500r/min。在此最佳條件下得到聚乙二醇改性的Fe3O4磁流體中磁性粒子粒度分布均一、平均粒徑為139nm，具有超順磁性，比飽和磁化強(qiáng)度為38.92emu/g。通過(guò)紅外光譜分析確定該磁性微粒為聚乙二醇改性的Fe3O4，且聚乙二醇對(duì)Fe3O4的改性是通過(guò)與Fe3O4分子間存在的物理作用力而包覆在Fe3O4分子表面。 ⑵采用蔗糖水溶液作為反應(yīng)體系，經(jīng)懸浮共聚法

3、合成了胺基聚苯乙烯磁性微球。重點(diǎn)考察并分析了Fe3O4投入量、單體加入量、穩(wěn)定劑量、蔗糖濃度及引發(fā)劑變化對(duì)磁性高分子微球粒徑、形態(tài)、磁響應(yīng)性的影響。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)分析，得出了制備胺基聚苯乙烯磁性微球最佳試驗(yàn)方案為：蔗糖濃度為7.1％，聚合單體為20％，功能單體丙烯胺1％，自制磁流體的投入量為0.3％，引發(fā)劑AIBN為0.25％，穩(wěn)定劑的量為1％，交聯(lián)劑DVB為0.2％，反應(yīng)溫度為79℃，反應(yīng)時(shí)間為10h。在最佳條件下制得的聚苯乙烯磁性微球

4、的飽和磁強(qiáng)度可達(dá)到8.429emu/g，粒徑在30～60μm，分散性好，且表面光滑，球性好。 ⑶采用葡萄糖水溶液作為反應(yīng)體系，以過(guò)硫酸鉀作為引發(fā)體系，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為穩(wěn)定劑，經(jīng)懸浮共聚法合成了胺基聚苯乙烯磁性微球。重點(diǎn)考察了葡萄糖濃度，烯丙胺的用量及引發(fā)劑用量等因素對(duì)磁性微球粒徑及磁響應(yīng)性的影響。實(shí)驗(yàn)表明，最佳的反應(yīng)條件為：葡萄糖濃度為7.4％；聚乙烯吡咯烷酮1.2％；過(guò)硫酸氫鉀6.5％；烯丙胺1.2％；Fe3O4磁流