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中空乳胶粒合成及其功能化研究

作　者: 周海波
导　师: 黎华明
学　校: 湘潭大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 中空乳胶粒种子乳液聚合碱溶胀磁性中空乳胶
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 16次
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内容摘要

本论文先采用种子乳液聚合方法合成核壳乳液,再通过碱溶胀法,制备出粒径为900 nm左右的中空乳胶粒。对合成种子乳液、核层乳液、过渡层乳液、壳层乳液及碱溶胀过程的影响因素进行了研究,确定了制备中空乳胶粒的配方和条件,并采用动态激光光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对中空乳胶粒进行了表征。在此基础上,为了拓展其应用领域,我们以双层油酸包覆的磁性纳米粒子为种子,制备出磁性中空乳胶粒。主要研究工作包括以下几个方面:(1)以苯乙烯(St)和甲基丙烯酸(MAA)为共聚单体,制备种子乳液,重点研究了MAA、乳化剂、引发剂用量及反应时间对种子乳液粒径和反应转化率的影响,确定MAA、乳化剂、引发剂的较佳用量分别为单体用量的8-14 wt%,0.5-0.8 wt%及0.8-1.0 wt%,并确定了最佳反应时间为150 min。(2)以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和MAA为共聚单体制备含羧基的核乳液,再以丙烯酸丁酯(BA)和MMA为共聚单体制备过渡层乳液,考察了乳化剂用量及单体滴加速率对核层和过渡层乳液的影响,确定核层和过渡层最佳乳化剂用量分别为单体用量的0.8-1.5 wt%和0.5-0.8 wt%,最佳加料速率分别为0.08-0.1 g/min和0.15-0.2 g/min。(3)以St作为壳层单体,聚合过程中用氨水对乳胶粒进行溶胀,制备出具有核壳结构的中空乳胶粒;并确定最佳交联剂用量为单体用量的0.5-1.0 wt %,最佳溶胀温度为80-90℃,最佳pH值为9.0-10.5。(4)采用传统的共沉淀法合成Fe3O4磁性纳米粒子,并用双层油酸(OA)对其进行包覆,制备出分散性好的水性磁流体。再以此水性磁流体为种子,采用上述乳液聚合方法,制备磁性中空乳胶粒,并通过TGA、DLS、TEM和FTIR对其进行了表征。此外,对含叠氮基聚合物包覆磁性纳米粒子的合成及其功能化也进行了研究。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章文献综述  9-22
  1.1 前言  9
  1.2 中空乳胶粒研究现状  9-16
    1.2.1 中空乳胶粒的制备方法  10-14
    1.2.2 中空乳胶粒的应用  14-16
  1.3 功能性中空乳胶粒的研究进展  16-20
    1.3.1 磁性高分子微球  17-18
    1.3.2 温敏型高分子微球  18-19
    1.3.3 pH 敏感型高分子微球  19
    1.3.4 荧光高分子微球  19-20
  1.4 本论文研究的目的、内容和意义  20-22
第2章中空乳胶粒合成研究  22-38
  2.1 前言  22
  2.2 实验部分  22-26
    2.2.1 主要原料  22-23
    2.2.2 分析测试  23-24
    2.2.3 种子乳液的制备  24-25
    2.2.4 核层乳液的制备  25
    2.2.5 过渡层乳液的制备  25-26
    2.2.6 壳层乳液的制备及碱处理  26
  2.3 结果与讨论  26-36
    2.3.1 种子乳液的影响因素  27-29
    2.3.2 核层乳液的影响因素  29-32
    2.3.3 过渡层乳液的影响因素  32-33
    2.3.4 壳层乳液和中空乳胶粒的影响因素  33-36
  2.4 结论  36-38
第3章磁性中空乳胶粒合成研究  38-53
  3.1 前言  38-39
  3.2 实验部分  39-42
    3.2.1 主要原料  39
    3.2.2 分析测试  39-40
    3.2.3 双层油酸包覆Fe_3O_4纳米粒子  40
    3.2.4 甲基丙烯酸-2-叠氮基乙酯(AzEMA)功能单体的合成  40-41
    3.2.5 磁性中空乳胶粒的制备  41
      3.2.5.1 磁性核层乳液的制备  41
      3.2.5.2 磁性过渡层乳液的制备  41
      3.2.5.3 磁性中空乳胶粒的制备  41
    3.2.6 功能性磁性微球的制备  41-42
  3.3 结果与讨论  42-51
    3.3.1 双层油酸包覆Fe_3O_4纳米粒子  42-45
    3.3.2 甲基丙烯酸-2-叠氮基乙酯(AzEMA)的合成与表征  45
    3.3.3 磁性中空乳胶粒合成与表征  45-48
      3.3.3.1 磁性核乳液合成与表征  45-46
      3.3.3.2 磁性过渡层乳液合成与表征  46-47
      3.3.3.3 磁性中空乳胶粒合成与表征  47-48
    3.3.4 磁性聚合物微球合成与表征  48-51
      3.3.4.1 单层包覆磁性聚合物微球合成与表征  48-49
      3.3.4.2 双层聚合物包覆磁性微球的合成与表征  49-51
  3.4 结论  51-53
第4章总结与展望  53-55
参考文献  55-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间发表的论文及成果  62

中空乳胶粒合成及其功能化研究

内容摘要

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