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纳米棒状苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯共聚物的合成及应用

作　者: 化竞
导　师: 孟庆云
学　校: 北京化工大学
专　业: 化学
关键词: 苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物纳米棒状聚合物转化率外场拉伸强度冲击强度弯曲强度
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着纳米技术的发展,将纳米技术与高分子研究相结合,制备出纳米高分子材料,推动了高分子材料向高性能化,功能化和生物化方向发展。纳米材料用于聚合物的改性,是提高聚合物性能的重要途径之一,也是近年来研究的热点。一维纳米聚合物因具有各向异性的特点,使其在光学、电学以及力学等领域具有重要的研究意义和应用前景。苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯(St-MMA)共聚物,不但具有聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的优点,而且某些性能得到提高。纳米棒状St-MMA共聚物的合成未见报道,本文研究了它的合成方法以及将其应用到聚合物的改性中。本文在外电场的作用下,采用乳液聚合的方法进行实验,利用SEM、IR、DSC和GPC等方法对聚合反应得到的产物进行分析研究,结果证明：生成的聚合物为P(St-MMA), SEM下看到的是分散的纳米棒,DSC测试表明P(St-MMA)粉体的玻璃化温度相对较低,且具有一定的取向。然后研究了乳化剂以及油水比例等对转化率的影响；而且研究了电场大小对聚合物的影响；接着研究了氯化钠在乳液中沿着一维方向生长的情况,制备出氯化钠针状晶体。本文将共聚物粉体添加到聚合物中,不仅可以改善共混物的相容性,而且还可以改变共混物的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度。PMMA的缺口冲击强度提高,弯曲强度提高；PP的拉伸强度和弯曲强度提高；PC的拉伸强度提高。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-16
符号说明  16-18
第一章绪论  18-28
  1.1 纳米材料的简介  19-20
    1.1.1 纳米材料的特性  19
    1.1.2 纳米材料的应用  19
    1.1.3 纳米材料的发展  19-20
  1.2 一维纳米材料  20-21
    1.2.1 一维纳米材料的简介  20
    1.2.2 一维纳米材料的制备方法  20-21
  1.3 纳米高分子材料  21-26
    1.3.1 纳米高分子材料的简介  22
    1.3.2 纳米高分子材料的制备  22-26
  1.4 苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物  26
  1.5 本课题研究的内容和意义  26-28
第二章实验部分  28-35
  2.1 实验原料与规格  28-29
  2.2 实验器材  29-30
  2.3 纳米棒状苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(St-MMA共聚物)的合成  30-31
    2.3.1 乳液聚合的实验装置  30
    2.3.2 电场条件下的聚合反应  30-31
    2.3.3 样条的制备  31
  2.4 测试与表征  31-35
    2.4.1 共聚单体转化率的测试  31-32
    2.4.2 聚合物结构的测定  32
    2.4.3 St-MMA共聚物粉体形貌以及复合材料断面形貌的测定  32
    2.4.4 聚合物分子量以及分布的测定  32
    2.4.5 聚合物粉体的X射线衍射分析  32-33
    2.4.6 DSC差示扫描量热仪测试聚合物的玻璃化转变温度  33
    2.4.7 复合材料透光率、雾度的测试  33
    2.4.8 共混高聚物力学性能测试  33-35
第三章非自然环境下制备纳米棒状苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物  35-48
  3.1 引言  35-36
  3.2 结果与讨论  36-47
    3.2.1 单体转化率的分析  36-42
    3.2.2 红外光谱的分析  42-43
    3.2.3 聚合物粉体的SEM分析  43-46
    3.2.4 St-MMA共聚物粉体的差示扫描量热分析  46-47
  3.3 本章小结  47-48
第四章聚合物改性研究  48-62
  4.1 引言  48
  4.2 结果与讨论  48-51
    4.2.1 共聚物的形貌  48-49
    4.2.2 共聚物的红外  49-50
    4.2.3 共聚物粉体的分子量及分布  50
    4.2.4 共聚物粉体的玻璃化转变温度  50-51
  4.3 纳米棒状St-MMA共聚物对PP/PS的影响  51-55
    4.3.1 PP与PS共混样条的断面形貌  51-52
    4.3.2 St-MMA共聚物对PS/PP力学性能的影响  52-54
    4.3.3 PP光学性能分析  54-55
  4.4 纳米棒状St-MMA共聚物对PMMA/PS的影响  55-59
    4.4.1 PMMA力学性能分析  55-58
    4.4.2 PMMA光学性能分析  58-59
  4.5 纳米棒状St-MMA共聚物对PC/PS的影响  59-61
    4.5.1 PC/PS力学性能的分析  59-61
  4.6 本章小结  61-62
第五章聚合物乳液与无机盐的相互作用  62-67
  5.1 实验部分  62
    5.1.1 制备苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的乳液  62
    5.1.2 制备针状氯化钠晶体  62
  5.2 结果与分析  62-65
    5.2.1 实验结果  62-63
    5.2.2 光学显微镜观察纤维丝状物  63-64
    5.2.3 扫描电镜分析  64-65
    5.2.4 丝状物的XRD分析  65
  5.3 本章小结  65-67
第六章结论  67-68
参考文献  68-70
致谢  70-71
研究成果及发表的论文  71-72
作者与导师简介  72

纳米棒状苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯共聚物的合成及应用

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