無(wú)皂乳液聚合制備聚合物納米棒及第四統(tǒng)計(jì)理論在無(wú)皂乳液聚合和常規(guī)乳液聚合中應(yīng)用的研究.pdf

1、本文利用無(wú)皂乳液聚合的方法，在反應(yīng)初期通過(guò)通入氧氣作為阻聚劑以控制分子量從而制備出了幾類聚合物的一維納米材料，主要工作如下： 1、采用無(wú)皂乳液聚合，根據(jù)臨界膠束理論，在添加乙醇作為助溶劑的情況下制備出了直徑在100nm以內(nèi)的聚苯乙烯(PS)納米棒。用透射電子顯微鏡(TEM)觀察，PS納米棒直徑在40～80nm，長(zhǎng)度在10um上，有較大的長(zhǎng)徑比，表面規(guī)則； 2、根據(jù)一維納米材料的制備機(jī)理，利用無(wú)皂乳液聚合制備了直徑在200

2、nm以內(nèi)的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚丙烯腈(PAN)兩類極性聚合物納米棒。采用TEM觀察，PMMA、PAN納米棒直徑在200nm左右，長(zhǎng)度為5um，長(zhǎng)徑比較小； 3、利用選區(qū)電子衍射、DSC、XRD等手段表征出所制得的PS、PMMA具有一定的結(jié)晶性。DSC測(cè)得PS熔點(diǎn)為206.5℃，PMMA熔點(diǎn)為180.4℃；XRD測(cè)得PS和PMMA的結(jié)晶度分別達(dá)到67.65％和42.37％。采用C-13核磁共振觀察到PS具有一定的規(guī)整性

3、，進(jìn)而為其結(jié)晶性提供了依據(jù)。 4、通過(guò)在不同反應(yīng)時(shí)間的取樣進(jìn)行TEM觀察、固含量和GPC測(cè)試表明苯乙烯的無(wú)皂乳液聚合分為兩個(gè)階段：反應(yīng)初期生成大量低分子量的齊聚物，隨后單體在齊聚物所形成的膠束內(nèi)發(fā)生類似常規(guī)乳液中的聚合。并且由于乙醇的加入使齊聚物形成棒狀膠束，以最終獲得聚合物的納米棒，這為非極性單體無(wú)皂乳液聚合的膠束成核機(jī)理提供了新的證據(jù)。 5、通過(guò)不同乙醇含量下所得的PMMA產(chǎn)物的對(duì)照，發(fā)現(xiàn)隨著乙醇用量的增加，PMMA

4、發(fā)生從球狀到片狀的改變，結(jié)合產(chǎn)物GPC的觀察證實(shí)這種改變是由于乙醇降低了PMMA在無(wú)皂乳液聚合過(guò)程中表面電荷的含量，從而發(fā)生聚并造成的。同時(shí)PAN也具有相同的情況，這為極性單體無(wú)皂乳液聚合的均相成核機(jī)理提供了證據(jù)。 6、采用KPS引發(fā)比采用AIBN引發(fā)所得的PAN具有更好的熱性能，這為PAN的提供了潛在的應(yīng)用前景。 7、采用無(wú)皂乳液聚合所得的聚苯乙烯產(chǎn)物制得了具有超疏水表面的涂層，其靜態(tài)疏水角高達(dá)166.9°，動(dòng)態(tài)疏水角