微乳液法制备水溶性双亲丙烯酰胺-苯乙烯嵌段共聚物?

微乳液法制备水溶性双亲丙烯酰胺-苯乙烯嵌段共聚物?（精选3篇）

篇1：微乳液法制备水溶性双亲丙烯酰胺-苯乙烯嵌段共聚物?

微乳液法制备水溶性双亲丙烯酰胺-苯乙烯嵌段共聚物?

分别以十二烷基硫酸钠(SDS)、壬基酚聚氧乙烯醚(O P-10)为表面活性剂,丙烯酰胺(AM)的水溶液为连续相,苯乙烯(St)为分散相,构成微乳液共聚合体系,合成了水溶性双亲嵌段共聚物,并通过荧光探针技术、差示扫描量热(DSC)测试及流变性能的.测定表征了共聚物的嵌段性结构,用红外光谱(FTIR)及紫外光谱(UV)分析了共聚物的化学组成.

作 者：高保娇 扬云峰 酒红芳 葛震 作者单位：华北工学院化学工程系,刊 名：高分子学报 ISTIC SCI PKU英文刊名：ACTA POLTMERICA SINICA年，卷(期)：“”(5)分类号：O63关键词：双亲嵌段共聚物 微乳液 丙烯酰胺 苯乙烯

篇2：微乳液法制备水溶性双亲丙烯酰胺-苯乙烯嵌段共聚物?

丙烯酰胺-苯乙烯双亲嵌段共聚物水溶液的粘度性能

通过改变丙烯酰胺(AM)与苯乙烯(St)两单体的投料比,在微乳液介质中制备了分子组成系列变化的丙烯酰胺-苯乙烯双亲嵌段共聚物(PAM-b-PSt),使用旋转粘度计测定了共聚物水溶液的表观粘度,详细考察了共聚物浓度、共聚物链结构、剪切速率、盐度及温度等因素对共聚物水溶液表观粘度的影响规律.研究结果表明,由于PAM-b-PSt分子链中的PSt疏水嵌段链段之间具有强的疏水缔合作用,导致其具有独特的流变性能.当共聚物水溶液的浓度高于某一临界值后,疏水缔合作用以分子间的缔合为主,大分子链之间会形成动态物理交联网络,增大了流体力学体积,使PAM-b-PSt水溶液可产生良好的增稠性能;疏水缔合作用是一吸热过程,升高温度有利于分子间的缔合,因此PAM-b-PSt水溶液具有良好的耐温性;聚合物水溶液中盐类物质的`存在,会增强溶剂的极性,有利于分子间的缔合,使PAM-b-PSt水溶液具有良好的耐盐性.

作 者：高保娇 许如秀 吴念 徐立 作者单位：华北工学院化学工程系,太原,030051刊 名：高分子学报 ISTIC SCI PKU英文刊名：ACTA POLYMERICA SINICA年，卷(期)：“”(3)分类号：O63关键词：双亲嵌段共聚物 丙烯酰胺 苯乙烯 疏水缔合 表观粘度

篇3：微乳液法制备水溶性双亲丙烯酰胺-苯乙烯嵌段共聚物?

关键词：无皂乳液,高分子微球,沉积,金属Ag纳米粒子

功能高分子微球由于其尺寸小、粒径分布均匀, 可广泛地应用于许多领域, 如生物化学、生物医学、涂料、聚合物改性、催化剂、信息工业、微电子工业、色谱柱填料等[1,2,3]。近几年研究较多的是聚苯乙烯类微球[4], 表面带有羧基的聚苯乙烯类微球通过表面羧基可以选择性的与某些特殊功能的无机物粒子或金属纳米粒子实现沉积复合, 从而进行有机-无机复合粒子的研究设计, 在纳米尺度上实现组装, 由此制备出一类具有特定结构和功能的高分子材料[5,6,7,8,9]。

目前制备功能高分子微球的常用方法有无皂乳液聚合[10]、种子聚合[11]、分散聚合[12]等。其中无皂乳液聚合由于在聚合体系中不含或仅含少量乳化剂, 所制备的乳胶粒表面比较洁净, 单分散性好, 因此成为制备功能高分子微球的主要方法之一。

本研究采用无皂乳液聚合方法制备表面带有羧基的单分散功能高分子微球, 并在其表面沉积金属Ag纳米粒子 (纳米复合微球) , 对微球制备过程及纳米复合微球的形态进行了初步探讨。

1 实验部分

1.1 原料与仪器

苯乙烯 (St) 、丙烯酸 (AA) :AR, 天津市光复精细化工研究所;过硫酸铵 (APS) :AR, 广西汕头市西陇化工厂;碳酸氢钠:AR, 宜兴市化学试剂厂;氨水:AR, 上海化学试剂有限公司;硝酸银:AR, 广州鑫铂贸易有限公司。

透射电子显微镜 (TEM) , Hitach H 2008, 加速电压200kV, 日本日立公司;傅立叶变换红外光谱 (FT-IR) , Vector22型, 德国Bruker公司, KBr压片。

1.2 苯乙烯/丙烯酸 (St/AA) 共聚微球的制备

将100mL蒸馏水、10g苯乙烯单体、0.15g丙烯酸单体和0.01g引发剂APS放入装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的四口烧瓶置于可控温的油浴锅中, 在70℃下常速搅拌使其反应8h后, 升温至85℃再反应1h, 制得苯乙烯/丙烯酸共聚微球。反应过程都在氮气保护下进行。

1.3 纳米银复合微球的制备

在三口烧瓶中加入St/AA微球和一定量的蒸馏水, 超声5min使其充分分散。将上述溶液在磁力搅拌的作用下, 用滴液漏斗加入部分硝酸银溶液, 反应3h后再滴加剩余的硝酸银溶液和硼氢化钠溶液, 搅拌反应3h。

2 结果与讨论

2.1 引发剂 (APS) 用量对微球粒径的影响

在整个反应过程中, 引发剂浓度不能太低或太高。浓度太低时, 聚合物沉积速率太慢, 导致成核期太长;浓度太高时, 容易形成次级粒子, 导致粒径分布变宽。比较图1中的 (a) 、 (b) 、 (c) 可以看出, 随着引发剂用量的增加, 粒径变小。这是因为随着引发剂用量增大, 反应初期形成的自由基浓度比较大, 同时形成的活性链数目也比较多, 有利于形成了较多的生长核, 从而随着引发剂用量的增加, 乳胶粒粒径越小。

2.2 聚合方式对St/AA微球的影响

不同的聚合方法对粒子形态有较大的影响。由图2可知, 采用半连续法制备的微球形状不规则, 粒径分布也较宽 (图2a) ;间歇法制备的St/AA共聚微球形状规则, 粒径均匀, 同时粒径比半连续法制备的微球粒径要小 (图2b) 。这是由于单体在乳胶粒表面及内部的浓度分布有所不同所引起的, 因此生成的粒子形态有很大差异。采用半连续法加料时, 乳胶粒处于“饥饿”状态, 乳胶粒内部和表面单体浓度都很低, 形成的乳胶粒数目少, 同时乳胶粒不稳定, 又由于后续加的单体只有少部分进入已经溶胀的乳胶粒里进行反应, 而大部分只是停留在微球表面, 导致微球形状不规则。同时在连续加料时可能会产生新的乳胶粒, 因此半连续法加料生成的乳胶粒粒径分布比较宽。而间歇法加料时, 单体浓度很高, 同时又有充分的时间向乳胶粒内部渗透发生反应, 同时又没有后续单体加入, 不能形成新的乳胶粒, 也不会破坏已经溶胀的乳胶粒。因此微球形状规则, 粒径分布均匀。

2.3 功能单体 (AA) 用量对St/AA微球的影响

从表1可以看出, 微球粒径随着AA用量的增加而减少, 转化率随着AA用量的增加而提高, 稳定性也较好。根据文献[13]对AA与St无皂共聚反应机理的研究结果, 反应中AA先在水相中均聚成核, 然后St扩散到核内与AA共聚, 因此在共聚反应成核阶段随着AA质量分数的增加, 反应液中成核数和成核速度都增加, 所以粒径减小、转化率越高。同时, AA对乳胶粒还有稳定胶粒的作用, 随着AA用量的增加, 对乳胶粒的稳定作用也越大, 胶粒间的碰撞减少, 因此乳液稳定性随着AA用量的增加而变好 (4) 。

注:单体总百分数为10%;H2O:100mL;APS:0.01g

2.4 共聚微球St/AA的红外光谱分析

图3为苯乙烯与丙烯酸共聚微球的FT-IR谱图, 其中1700cm-1为羧基中C=O的伸缩振动峰, 由于与苯环共振, 所以移向低波数;906cm-1是-OH基的非平面摇摆振动峰;697cm-1为苯环的C-H键变形振动峰;1450cm-1、1490cm-1是苯环的环骨架振动峰;3029cm-1、2926cm-1是-CH2-的特征吸收峰;由红外谱图可以推断出羧基功能分布在微球表面。

2.5 温度对Ag纳米粒子的物理吸附过程的影响

图4 (a) 是在室温下进行的吸附沉积过程, 而图4 (b) 是在50℃下进行的吸附沉积过程。由图可知, 温度较低时, Ag纳米粒子沉积量较少;随着温度的升高, Ag纳米粒子沉积较均匀, 并且被吸附的Ag纳米粒子较大。Ag纳米粒子能沉积在微球表面, 其原因可能是微球表面的“空穴”和所带的羧基。50℃下的吸附过程可能因为温度高, 分子链运动快, 使部分带有羧基的高分子链迁移到表面, 同时, 金属纳米粒子运动速度加快, 相互之间的碰撞团聚概率增大。所以温度在50℃时被吸附Ag纳米粒子分布较均匀, 金属Ag纳米粒子也较大。

3 结 论

(1) 采用间歇无皂乳液聚合方法制备出了St/AA共聚高分子微球, 微球形状规整, 粒径分布窄。实验研究表面, 功能性单体AA占单体总质量15%时制备的乳液稳定性好。