丙烯酸酯自交联高分子微球的研究
丙烯酸交联微球
丙烯酸交联微球
丙烯酸交联微球，是一种在生物医药、工业化学等领域中广泛应
用的微米级粒子。
这种交联微球是由丙烯酸单体经过聚合反应得到的，其表面还可以进行修饰，使其具有特定的性质和功能。
下面分步骤介绍丙烯酸交联微球的制备和应用：
第一步，制备丙烯酸交联微球。
丙烯酸单体在存在交联剂和引发
剂的条件下进行聚合反应，形成高分子链。
随后高分子链之间进行交
联反应，形成球形微粒。
该制备方法可以通过溶液聚合、乳液聚合、
悬浮聚合等方式进行。
第二步，对丙烯酸交联微球进行表面修饰。
通常会采用表面活性剂、胶体粒子等物质进行修饰。
这样可以在微球表面形成一层保护膜，从而增加微球的稳定性，同时也有利于微球与其他物质的相互作用。
第三步，将丙烯酸交联微球应用于具体领域。
这种微球的应用很
广泛，可以用于药物送药、吸附分离、催化反应等方面。
下面简要介
绍一下丙烯酸交联微球在药物送药中的应用。
丙烯酸交联微球的载药性能非常好，可以将药物高效地包埋到微
球内部。
同时，微球的表面可以进行修饰，具有特定的亲和性，可以
在靶向药物送达方面发挥重要作用。
在药物送药的过程中，微球可以
缓慢释放药物，从而使药物的效果得以发挥。
丙烯酸交联微球作为一种新型功能材料，具有广泛的应用前景。
在未来，随着技术的不断进步和人们对生物医药和工业化学领域需求
的不断增加，丙烯酸交联微球定会发挥越来越重要的作用。
苯乙烯_丙烯酸共聚高分子微球的制备与研究
注 : 单体总百分数为 10 % ; H 2 O: 100mL; A PS: 0. 01g
2 . 4 共聚微球 St /AA 的红外光谱分析
! 112!
广州化工
2010 年 38 卷第 10 期
苯乙烯 /丙烯酸共聚高分子微球的制备与研究
陶荷洁, 王平华, 刘春华, 唐龙祥, 杨
(合肥工业大学化工学院高分子科学与工程系, 合肥
蕊
230009)
摘 要 : 以苯乙烯为主单体, 丙烯酸为亲水性功能单体, 采用无皂乳液聚合 方法制备了苯乙烯 /丙烯酸共聚微 球, 并 在微球表面 沉积金属 A g 纳米粒子。讨论了引发剂用量、 功能单体丙烯酸 的加入方式以及用量对微球粒径 和形态的 影响 , 并 研究了金属 A g纳米 粒子的沉积过程。通过透射电 镜观察发现 , 微球形态规整 , 粒径分布均匀。金属 A g纳米粒子较均匀的沉积在微球 表面。 关键词 : 无皂乳液; 高分子微球; 沉积; 金属 A g纳米粒子
图 1 APS用量对微球粒径的影响 Fig. 1 Th e amount of A PS on part icle s ize of m icrospheres A PS 用量 : ( a) ( b) ( c) = 1 . 5 1 0. 7
ห้องสมุดไป่ตู้
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 S t/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。
自交联型水基丙烯酸酯胶粘剂的合成与性能研究
要单 体 ， Ｇ Ｍ Ａ（ 甲基丙 烯酸缩 水甘油 酯） 作为 交联剂 ， 采 用 半 连 续 乳 液 聚 合 法 制 备 了 自 交 联 型 水 基 丙 烯 酸
酯胶粘剂乳液 ， 并将 其 应 用 于 Ｐ Ｖ Ｃ （ 聚氯乙烯） ／ 织 物 的 粘接 。研 究 结 果 表 明 ： 当 ｍ（ 软单体） ： ｍ（ 硬单体） ＝ ５ ： ５ 、 Ｗ（ 复合 乳化剂 ） ＝ ３ ％一 ４ ％、 Ｗ（ 引发剂 ） ＝ １ ． ０ ％和 埘（ Ｇ ＭＡ） ＝ ４ ％（ 均相对 于总 单体 质量而 言 ） 时， 胶 粘 剂 乳 液
等不 足 尼化 学试剂 厂 。
１ ． ２ 试 验 仪 器
为进 一步 改善 Ｐ Ｖ Ｃ薄 膜， 织 物 粘接 用 水 基丙 烯 酸 酯 胶 粘 剂 的 热 稳 定 性 、耐 水 性 和 力 学 性 能 ， 本 研究 以 Ｂ Ａ（ 丙烯 酸丁 酯 ） 、 ＭＭＡ（ 甲基丙 烯酸 甲酯 ） 、 Ａ Ａ（ 丙烯酸） 和Ｈ Ｐ Ａ（ 丙 烯 酸羟 丙酯 ） 等作 为 主要 单
中 国 胶 粘 剂
一
２ ０ １ ３年 ｌ ２月第 ２ ２卷 第 １ ２期
Ｖｏ１ ． ２２ Ｎｏ ． １ ２． Ｄｅ ｃ ．２ ０ｌ ３
３ ６一 （ ７ ０ ５ ）
ＣＨＩ ＮＡ ＡＤＨ ＥＳ Ｉ ＶＥＳ
自交联型水基丙烯酸酯胶粘剂的合成与性能研究
包 一 岑 ，李 小瑞 ，费 贵 强
Ｑ ５ ｏ ｏ型 热 重 分 析 仪 ，美 国 Ｔ Ａ公 司 ； Ｚ ｅ ｔ ａ ｓ ｉ ｚ ｅ ｒ
Ｎ ａ ｎ ｏ Ｚ Ｓ型 动态激 光 光散射 仪 ，英 国 Ｍａ ｌ ｖ ｅ ｒ ｎ公 司 ： Ｄ Ｖ 一 ３ ＋ Ｐ Ｒ Ｏ型数 显 黏度 计 ， 上海 尼 润智 能 科技 有 限 公司 ； Ｘ ＷＷ一 ２ ０ Ｂ型万 能试 验机 ， 承 德市 金建 检测 仪
交联剂对PMMAOMMT复合微球结构及性能的影响
2020年 第24期 广 东 化 工 第47卷 总第434期 · 229 ·交联剂对PMMA/OMMT 复合微球结构及性能的影响卢晓春，林水东，连福军，王雅芸(龙岩学院 化学与材料学院，福建 龙岩364012)[摘 要]采用乳液聚合方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/有机蒙脱土复合微球。
通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热失重(TG)研究了交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)对于微球的结构及性能的影响。
结果表明：交联剂的加入，提高了蒙脱土与PMMA 相互作用，交联剂含量的增大进一步提高了纳米复合微球的热学性能。
[关键词]聚甲基丙烯酸甲酯/有机蒙脱土；乙二醇二甲基丙烯酸酯；性能[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2020)24-0229-02Effect of Crosslinking Agent on Structure and Properties of PMMA/OMMTCompositesLu Xiaochun, Lin Shuidong, Lian Fujun, Wang Yayun(Department of Chemistry and Materials Engineering, Longyan University, Longyan 364012, China)Abstract: The polymethyl methacrylate/organic montmorillonite composite microspheres were prepared by emulsion polymerization. The effects of crosslinking agent EGDMA on the structure and properties of microspheres were studied by Fourier infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetry (TG).The results showed that the interaction between montmorillonite and PMMA was improved by adding crosslinking agent, and the increase of crosslinking agent content improved the thermal performance of nanocomposite microspheres.Keywords: PMMA/OMMT ；EGDMA ；Properties随着科技的不断进步，人们对于材料性能的要求越来越高，单一组分的材料很难满足人们的要求以及社会发展的需要。
室温自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究
第51卷第2期 2021年2月涂料工业PAINT &COATINGS INDUSTRYVol. 51 No. 2Feb. 2021室温自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究马昕宇'，石熠徐军 1(1.天津大学化工学院，天津300350;2.沈阳化工大学材料科学与工程学院，沈阳110000)摘要:采用半连续种子乳液聚合法，改性异构十三醇醚(H-606)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配，以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体，叔碳酸乙烯酯(VeoValO)为改性单体，乙酰乙酸烯丙酯(AAA)与己 二胺(HDA)为复配交联剂，合成了 AAA-HDA/VeoValO改性丙烯酸酯乳液。
研究了 AAA加料时间、AAA-HDA配比、AAA与VeoValO用量对乳液性能的影响。
结果表明：AAA参与共聚合，并在室温下 与HDA发生失水自交联反应；当AAA进料时间为单体滴加20%时、AAA用量为总单体质量的2%、m(AAA):m(HDA)=5:2、VeoVal0用量10%时，乳胶膜吸水率从14.76%降至8. 13%，拉伸强度达 到2. 90 MPa，断裂伸长率为493. 86%，乳胶膜耐水白能力大幅提高(AL由88. 5降至7.丨）。
关键词：乙酰乙酸烯丙酯;叔碳酸乙烯酯；自交联;丙烯酸酯乳液中图分类号:TQ630. 1文献标识码：A文章编号：0253-4312(2021)02-0008-08doi：10. 12020/j.issn.0253-4312. 2021. 2. 8Synthesis and Properties of Self-Crosslinking Acrylic Latex at RoomTemperatureMa Xinyu1,Shi Yi2,Xu Jun2(1.School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin300350, China;2.College ofMaterials Science and Engineering,Shenyang University of Chemical Tech n ology,Shenyang110000, China;)Abstract：Allyl acetoacetate/-vinyl versatate(AAA/VeoValO)modified acrylate latex was prepared by means of semi-continuous seed emulsion polymerization with methaciylic acid(MAA) as the functional monomer,vinyl versatate(VeoValO)as modifying monomer,Allyl acetoacetate (AAA)and hexamethylene diamine (HDA)as compound crosslinking agent,sodium dodecyl sulfate(SDS)and modified isotridecyl alcohol polyoxyethylene ether(H-606) as mixed emulsifiers.The effects of AAA feeding time,AAA-HDA ratio and AAA,VeoValO dosage on the latex performance were studied.The results showed that AAA participated in a copolymerization and undergone a dehydration self-crosslinking reaction with HDA at room temperature.When the AAA feeding time was 20%of the monomer dropping time,AAA=2wt% ,m(AAA) •m(HDA)=5- 2, VeoVal0=10wt%,the water absorption of latex film decreased from 14. 76%to 8. 13%,the tensile strength reached 2. 90 MPa,the elongation at break was493. 86%,and the whitening resistance of the latex film was greatly improved(AL was reduced from 88. 5 to7. 1).Key words：allyl acetoacetate;vinyl versatate;self-crosslinking;acrylic latex **通信联系人马昕宇等:室温自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究水性丙烯酸酯材料具有低毒、低污染的特性，但 其耐沾污性、耐水性、耐候性、耐化学性较差,且热黏 冷脆，限制了其应用范围[|-31。
丙烯酸酯微交联弹性乳液的研究与制备的开题报告
聚氨酯/丙烯酸酯微交联弹性乳液的研究与制备的开题报告摘要：本文研究的是聚氨酯/丙烯酸酯微交联弹性乳液的制备及其性能表征。
首先介绍了乳液技术的基本概念和研究现状，阐述了聚氨酯/丙烯酸酯复合物的合成方法，选用一种交联剂对聚氨酯/丙烯酸酯复合物进行交联，制备出了具有良好弹性的聚氨酯/丙烯酸酯微交联弹性乳液。
采用扫描电镜、透射电镜、拉伸性能测试等方法对其进行了表征，结果表明，制备的聚氨酯/丙烯酸酯微交联弹性乳液具有较好的弹性和形貌稳定性。
关键词：聚氨酯/丙烯酸酯；微交联；弹性乳液；表征Abstract：This paper studies the preparation and characterization ofpolyurethane/acrylate micro-crosslinked elastic emulsion. Firstly, the basic concept and research status of emulsion technology areintroduced, and the synthetic method of polyurethane/acrylate composite is elaborated. A crosslinking agent is selected to crosslink thepolyurethane/acrylate composite to prepare a polyurethane/acrylatemicro-crosslinked elastic emulsion with good elasticity. The emulsion ischaracterized by scanning electron microscope, transmission electron microscope, tensile properties testing, etc. The results show that the prepared polyurethane/acrylate micro-crosslinked elastic emulsion has good elasticity and morphology stability.Keywords: polyurethane/acrylate; micro-crosslinking; elastic emulsion; characterization。
悬浮聚合法制备粒径可控的PGMA交联微球的研究
图3 交联微球的扫描电镜照片Fig.3 SEM image of crosslinking microsbeads
固定其它条件,改变搅拌速度制备了共聚物微球,考察了搅拌速度对体系成球性能及对微球粒径的影响.图5给出了微球的平均粒径随搅拌速度的变化曲线.从图5中可以看出,随着搅拌速度的增大,所得到的聚合物颗粒的平均粒径呈减小的趋势;在速度较低时,粒径大幅度地减小;当搅拌速度增至450 r/min后,粒径减小的趋势变缓.可能的原因是,当搅拌速度较低时,增加搅拌速度,对反应体系的剪切作用增强,使初始液滴易于分散,最后得到的聚合物颗粒直径减小;但是,当搅拌速度增大到一定值时,随着反应的进行,分散相粘度升高,在液滴得到一定的动能后,有利于碰撞过程中的合一增长,导致最后的聚合物颗粒直径增大.但总体上液滴的剪切分散为控制粒径的主导因素,所以聚合物粒径总趋势仍是变小的,但变小的趋势变缓.这一情况反映了聚合过程中,单体液滴分散与合一的竞争历程.本研究选择 400 r/min为适宜的搅拌速度.
图6 水油相比对平均粒径的影响Fig.6 Effect of ratio of two phase on microbeads diameter
图7 交联剂用量对平均粒径的影响Fig.7 Effect of amount of crosslinking agent on microbeads diameter
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),日本三菱公司,分析纯;乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA),山东烟台云开化工有限公司,工业级,使用前进行减压蒸馏;偶氮二异丁腈(AIBN),上海富蔗化工有限公司,化学纯,使用前用乙醇进行重结晶;聚乙烯醇(PV A,聚合度为 2288),山西三维化工有限公司,试剂级;其它所用试剂均为市售分析纯试剂.
丙烯酸聚合物微球
丙烯酸聚合物微球丙烯酸聚合物微球是一种纳米级粒子，具有广泛的应用领域。
它由丙烯酸单体和交联剂聚合而成，具有良好的化学稳定性、机械强度、热稳定性和生物相容性。
本文将介绍丙烯酸聚合物微球的制备方法、性质和应用。
一、制备方法（一）乳液聚合法乳液聚合法是一种常用的制备丙烯酸聚合物微球的方法。
该方法将丙烯酸单体、交联剂、表面活性剂、保护胶体等混合于水相中，并通过空气、氮气或惰性气体气氛下的紫外线、γ射线、电子束等作用下进行聚合。
随着保护胶体脱离颗粒表面，微球逐渐形成。
该方法制备的微球尺寸一般在100nm以上，且具有很好的分散性。
（二）溶胶聚合法溶胶聚合法是一种将单体和交联剂混合于有机溶剂中，通过随后的化学交联和热处理形成微球的方法。
此方法所需的有机溶剂应当与聚合物的交联点相容并且应当不会引起剧烈的聚合反应，有机溶剂完成后，再将金属离子或硫单质等交联剂加入，形成聚合物骨架。
该方法制备的微球具有较狭窄的尺寸分布和较高的交联度。
（三）微乳聚合法微乳聚合法是一种将单体、交联剂和表面活性剂混合于互溶的油相与水相的界面上，以油滴的方式存在并进行聚合反应的方法。
该方法制备的微球尺寸为10-100nm，具有较高的均一性和稳定性。
二、性质丙烯酸聚合物具有良好的机械性能、化学性能和生物相容性。
它具有良好的吸附性能和表面稳定性，可以应用于各种领域，如医药、化妆品、生物检测等。
在生物医药领域，丙烯酸聚合物微球还具有较好的生物相容性，可以作为药物释放载体、诊断试剂和生物传感器等方面的应用。
其具有良好的球形度，尺寸较小、稳定性高等优良特性。
三、应用丙烯酸聚合物微球在医药、化妆品、生物检测等领域具有广泛的应用。
（一）药物释放载体将药物制备成丙烯酸聚合物微球，可以控制药物的释放速率和输送路径，避免药物对人体的伤害。
丙烯酸聚合物微球具有良好的导管能力、保护性能和稳定性，可通过改变多种因素实现药物释放的时间、速率和方式。
（二）化妆品将聚合物微球添加到化妆品中，可以改善其质地和稳定性，并增强其保湿、滋润和美白效果等。
高弹性自交联丙烯酸酯乳液的制备及其性能研究
高弹性自交联丙烯酸酯乳液制备及其性能摘要：以甲基丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸（MAA）及混合乳化剂为原料，在加如入N-羟甲基丙烯酰胺和聚马来酸钠的条件下采用预乳化和半连续种子乳液聚合法制备自交联乳液。
研究BA和MMA的质量比及N-羟甲基丙烯酰胺和聚马来酸钠对自交联乳液流变性能的影响。
对自交联单元的交联可能机理进行研究。
也研究了乳液粘稠度与剪切率的关系。
结果表明当BA质量分数为60%、MMA质量分数为40%，加入N-羟甲基丙烯酰胺的质量分数为单体总质量的2.5%-3%，聚马来酸钠为单体总质量的0.3%-0.4%能够合成高弹性自交联丙烯酸酯乳液。
N-羟甲基丙烯酰胺的自交联过程包括两步关键词：自交联；丙烯酸酯乳液；流变特性；缩合反应前言乳胶漆在建筑外层涂料中广泛应用。
然而，传统的乳胶漆经常导致墙体表面基体的开裂，这对乳胶漆的实用性和功能性有一定程度的影响。
传统涂膜的缺点能够通过选择性的加入弹性涂料得到克服，但是弹性漆膜的主要性能主要是由粘合剂决定的，例如聚合物乳液。
高性能的聚合物乳液对提高弹性涂层的性能有重要的影响丙烯酸酯乳液由于良好的耐水性、耐候性、抗氧化性及在低温下具有良好的弹性而被广泛的应用到乳胶漆的制备中。
通过在引入高分子链官能团时控制分子量能够制备自交联丙烯酸酯乳液。
通过高分子官能团的反应使聚合物乳液交联和硫化可以大大提高聚合物乳液的耐热性、耐水性、耐候性。
与交联剂对表面的交联和硫化相比，自交联有很多优点如高的聚合度、便利的用途。
在本文中用N-羟甲基丙烯酰胺做自交联单元，聚马来酸钠做乳化剂采用预乳化和半连续种子乳液法制备高弹性自交联聚丙烯酸酯乳液。
提出了自交联单元可能的交联机理，此外还分析了乳液的流变性能。
1.实验原料甲基丙烯酸甲酯（MMA）；广东嘉宝莉化工有限公司丙烯酸丁酯（BA）；广东嘉宝莉化工有限公司过硫酸钾（重结晶）；十二烷基苯磺酸钠(DBS)，烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)；碳酸氢钠，氨水；甲基丙烯酸（MAA），N-羟甲基丙烯酰胺、聚马来酸钠；蒸馏水；（自己生产）MMA和BA在使用之前先减压蒸馏除去阻聚剂，过硫酸钾在使用前应重结晶，其他按购买时直接使用。
交联聚甲基丙烯酸甲酯微球
交联聚甲基丙烯酸甲酯微球是一种常用的生物材料，具有广泛的应用前景。
它是由甲基丙烯酸甲酯单体通过自由基聚合反应形成的聚合物微球，经过交联处理后具有良好的力学性能和稳定性。
交联聚甲基丙烯酸甲酯微球的制备方法有多种，其中最常用的是悬浮聚合法。
该方法是将甲基丙烯酸甲酯单体、交联剂和引发剂等混合后加入水中，通过搅拌使其形成微小的颗粒，然后通过加热或光照等方式引发聚合反应，最终得到交联聚甲基丙烯酸甲酯微球。
交联聚甲基丙烯酸甲酯微球具有许多优点。
首先，它的表面光滑度高，可以用于制备各种高附加值的产品，如药物载体、生物传感器等。
其次，它的孔隙结构可以通过调节制备条件进行调控，从而满足不同应用的需求。
此外，它还具有良好的生物相容性和可降解性，可以在体内逐渐分解并被吸收利用。
交联聚甲基丙烯酸甲酯微球在医学领域有着广泛的应用前景。
例如，它可以作为药物载体用于治疗癌症、心血管疾病等疾病；也可以作为生物传感器用于检测体内的生理参数；还可以作为组织工程支架用于修复受损的组织器官等。
总之，交联聚甲基丙烯酸甲酯微球是一种重要的生物材料，具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步和发展，相信它将会在更多的领域中发挥重要的作用。
丙烯酸酯高分子微球粒径控制研究
>021 车 2 月Liaoning Chemical Industry February, 2021-■■——第50卷第2期辽 宁化工Vol. 50，No. 2丙烯酸酯高分子微球粒径控制研究宋襄翎，张欣\李雨朔(沈阳理工大学环化学院，沈阳n〇i59)摘要：以丙烯酸异辛酯为聚合单体、过氧化苯甲酰为引发剂、聚乙烯醇为分散剂，通过悬浮聚合的方法，合成了丙烯酸酯类高分子。
并通过控制聚合条件及聚合过程来控制高分子粒径。
以P M S对胶粒进行表征，结果表明聚丙烯酸酯粒径主要受单体用量影响，其粒径与单体用量基本呈线性。
关键词：悬浮聚合；乳液；粒径中图分类号：TQ317-2 文献标识码：A文章编号：1004-0935 (2021 ) 02-0166-03自1955年美国Vanderhoff和Bradfortl教授发表关于合成单分散高分子微球的论文'为高分子科学开辟了一个新的研究领域以来，多功能、高性能 高分子微球的合成及应用已成为高分子科学研究的 一个热点。
由于具有不同粒径、颗粒形态和表面特 征的高分子微球具有比表面大、吸附性强、凝集作 用大及有表面反应能力等性质，故而已经在许多科 学技术领域，尤其是某些高新技术领域中得到应用。
有着极其广阔的理论研究价值和应用前景[2W。
本文以丙烯酸异辛酯为聚合单体、过氧化苯甲 酰为引发剂、聚乙烯醇为分散剂，通过悬浮聚合合 成了丙烯酸酯粒子，研究了聚合条件、聚合过程等 对粒子粒径分布和形态的影响。
1实验1.1主要仪器及试剂D-8401W型电动搅拌器，DZKW-C型恒温水浴 锅，JA5003型电子天平，FN202-A型数显电热干燥 箱，M0T IC-B型偏光显微镜，SA-CP3型离心沉降 粒度分布仪，合成装置一套，氮气装置一套。
丙烯酸异辛酯（2-EHA)，过氧化苯甲酰（BP0)，聚乙烯醇（PVA)，十二烷基苯磺酸钠（SLS)，丙烯 酸，均为分析纯。
1.2合成工艺按配方溶解聚乙烯醇与十二焼基苯磺酸钠于水 中，滴加溶有过氧化苯甲酰的丙烯酸异辛酯单体，水浴升温至（58 ± 2 )t，待聚合反应被引发后，升 温至75丈保持6 h。
丙烯酸酯类功能高分子的控制合成及表征的开题报告
丙烯酸酯类功能高分子的控制合成及表征的开题报
告
一、研究背景
丙烯酸酯类高分子具有广泛的应用领域，例如涂料、粘合剂、塑料等。
这些高分子的性能与其结构和分子量密切相关，因此需要采用控制合成的方法得到理想的高分子结构和性能。
目前，控制合成丙烯酸酯类高分子的方法主要有自由基聚合和离子聚合两种。
自由基聚合法具有简单、高效、选择性较好等优点，但仍存在聚合活性不稳定、分子量分布广等问题，因此需要引入各种控制剂和配位物来改善。
离子聚合法可得到较窄的分子量分布和具有单支结构的高分子，但操作复杂，限制了其广泛应用。
二、研究目的
本研究旨在开发一种有效的控制合成丙烯酸酯类高分子的方法，通过调控反应条件和引入新型控制剂，实现高分子分子量、分子量分布、结构和性能的可控制备。
同时，采用多种表征手段对所得高分子进行表征，明确其结构和性能特点，为其应用提供理论基础和技术支持。
三、研究内容
1. 选用适宜的反应体系和配方，考察反应条件对聚合反应的影响，包括反应温度、反应时间、引发体系选择等。
2. 寻找新型控制剂，通过对控制剂结构、添加量等因素的优化，优化聚合反应的控制效果。
3. 采用FTIR、GPC、NMR等表征手段对所得高分子进行表征，包括高分子平均分子量、分子量分布、结构和性能等方面。
四、研究意义
丙烯酸酯类高分子在众多领域中发挥着重要作用，其性能与结构密切相关。
本研究将推动控制合成丙烯酸酯类高分子方法的进一步发展和突破，为其广泛应用提供了技术支持和理论基础。
同时，所得高分子具有较窄的分子量分布和定向结构，可望在相应应用领域中发挥更好的性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
丙烯酸酯自交联高分子微球的研究阎翠娥Ξ 程时远(湖北大学化学与材料科学学院,武汉,430062)摘要 采用半连续种子乳液聚合方法合成了聚丙烯酸丁酯/聚(丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯交联单体)核/壳型胶乳,用TEM 、AU TOSIZER 、DSC 、TG 及IR 等手段对胶粒进行表征,探讨3种不同交联单体及含量对胶粒结构形态、胶乳性能及胶膜性能的影响.结果表明:尽管交联单体不同,但胶粒都是核/壳结构;随交联单体含量减少,粒径逐渐减小;交联单体尽可能地分布在粒子表面;热处理过程中功能基团之间发生交联反应,使得胶膜的耐水性及机械性能大幅度提高.关键词 半连续种子乳液聚合;丙烯酸酯;自交联高分子微球分类号O63116合成丙烯酸酯乳液时加入一定量的功能单体,得到功能型丙烯酸酯共聚物胶粒,性能优于丙烯酸酯共聚物胶粒.功能单体的种类及含量不同,所得胶乳性能各异,乳胶的许多性能主要取决于功能基团.本文选用羟甲基丙烯酰胺、甲撑双丙烯酰胺及丁氧甲基丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的复配体DJ 75253种功能单体,它们的亲水性从羟甲基丙烯酸酯易溶于水到甲撑双丙烯酰胺可溶于水过渡到DJ7525不溶于水,含有的双键数目逐渐增多,且功能基团不同,以期对含不同功能单体的胶乳进行较系统的研究.1 实验部分111 原料 丙烯酸丁酯(BA ),甲基丙烯酸甲酯(MMA )均为工业纯,经减压蒸馏收集一定沸程的馏份.引发剂过硫酸铵分析纯,经重结晶处理.N 羟甲基丙烯酰胺,DJ 7525及甲撑双丙烯酰胺均为化学纯,未进一步处理,其中DJ 7525由天津化学试剂研究所提供.阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS )与非离子乳化剂OS 15按一定比例配成复合乳化剂,去离子水为分散介质.112 聚合实验11211 种子乳液的制备 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗的四口反应烧瓶中,将复合乳化剂、单体BA 、引发剂、水等按115∶30∶0115∶100的比例加入,通入氮气保护,搅拌,逐渐升温到68℃左右,经自加速升温过程,保温熟化,即得种子乳液.11212 滴定法制备复合胶乳 在上述同样条件下,在种子乳液中用连续滴加法加入MMA 、BA 、功能单体、去离子水及复合乳化剂的预乳化液,滴完后再继续反应一段时间,熟化,过滤,即得PBA/P (MMA -BA -功能单体)的复合胶乳.113 复合胶粒的表征11311 复合胶粒的结构形态 用日本株式会社的100SX 透射电子显微镜(TEM )测定,试样由原乳液稀释一定的倍数后,用磷钨酸染色.11312 复合胶粒大小及分布 在英国Malvern 公司生产的Autosizer LO -CFC 963粒度分析仪上测Ξ阎翠娥,女,1969年生,在职博士生收稿日期:19970127第19卷第3期1997年9月湖北大学学报(自然科学版)Journal of Hubei University (Natural Science )No.3 Vol.19Sept.1997试.114 复合胶膜性能测试11411 热失重(TG ) 将乳液在室温下成膜,在美国产DETLA SERIES TGHA7上测试,加热速度为20℃/min ,测试温度范围为室温至200℃,流动氮气作介质.11412 DSC 分析 将乳液在室温下成膜,在美国产DETLA SERIES DSC7上测试,样品量为10～20mg 左右,加热速度20℃/min ,测试温度范围-70℃～130℃,流动氮气作介质.11413 胶膜的耐水性 用浸泡测试,测试温度为20℃±5℃,浸泡时间为72h.11414 胶膜的机械性能 乳液在模板上分栏成膜,尺寸为60mm ×20mm ×1mm.在岛津A G -10KNA 万能材料试验机上测试,温度为23℃±5℃,测拉伸强度时控制拉伸速度为200mm/min ,测定应力应变曲线时控制拉伸速度为50mm/min.11415 红外跟踪(IR ) 在室温下成膜,同一块膜反复加热,反复在岛津IR 440光谱仪上测试.2 结果与讨论211 复合胶粒结构形态 复合胶粒的结构是决定复合乳液性能的最重要的因素,如乳液的稳定性、流变性、成膜性以及胶膜的力学强度等均与胶粒结构密切相关.因此研究胶粒的结构及其形成机理,控制图1 羟甲基丙烯酰胺含量为4%的乳液TEM 图片图2 羟甲基丙烯酰胺含量为3%的乳液TEM 图片胶粒的结构,在理论和实际应用中均很重要.乳胶粒子的核壳结构主要是由于聚合参数的不同使粒子中的高聚物出现相分离的结果.主要影响因素有单体性质特别是水溶性、加料方式及壳层乳化剂添加量等[1～4].本文采用疏水性的BA (溶解度014%)及有一定水溶性的MMA (溶解度112%)为主单体,水溶性差异大的3种功能单体,用半连续种子聚合法,在壳层乳化剂添加量小于种子乳液乳化剂饱和量下制备PBA/P (BA MMA 功能单体)复合胶粒,考察不同功能单体及含量对复合胶粒结构形态的影响.21111 N 羟甲基丙烯酰胺体系 图1～3分别是N 羟甲基丙烯酰胺含量为4%,3%,2%的复合胶乳TEM 图片.21112 DJ -7525体系 图4～6分别是DJ -7525含量为5%,4%,2%的乳液TEM 图片.21113 N ,N ′-甲撑双丙烯酰胺体系 图7～9分别是N ,N ′-甲撑双丙烯酰胺含量为4%、3%、2%的乳液TEM 图片.从图1～9可以看到,尽管功能单体不同,但胶粒都是核/壳结构,这是因为聚合方式一样的缘故,而乳液的粒子形态和大小则不相同.相对来说,甲撑双丙烯酰胺体系和DJ -7525体系胶粒要规整且大些,而羟甲基丙烯酰胺体系的胶粒不规整,似乎是鸡蛋黄从鸡蛋白中流露出来,粒子较软.这可能是3种功能单体亲水性不同,聚合场所272 湖北大学学报(自然科学版)第19卷图3 羟甲基丙烯酰胺含量为2%的乳液TEM 图片 图4 DJ -7525含量为5%的乳液TEM图片图5 DJ -7525含量为4%的乳液TEM 图片 图6 DJ -7525含量为2%的乳液TEM图片图7 甲撑双丙烯酰胺含量为4%的乳液TEM 图片 图8 甲撑双丙烯酰胺含量为3%的乳液TEM 图片372第3期阎翠娥等:丙烯酸酯自交联高分子微球的研究 图9 甲撑双丙烯酰胺含量为2%的乳液TEM 图片表1 DJ -7525含量不同对乳液粒子大小及分布的影响实验编号DJ -7525含量/%平均粒径d /nm 分散性Ⅲ-151331601361Ⅲ-241241201226Ⅲ-331141901187Ⅲ-421211101129Ⅲ-511061101399表2 N,N ′-甲撑双丙烯酰胺含量不同对乳胶粒大小及分布的影响实验编号NN ′甲撑双丙烯酰胺含量/%平均粒径d /nm 分散性Ⅱ-141261301156Ⅱ-23921701103Ⅱ-32841501045Ⅱ-41831101075不一定相同,在聚合物中的位置也可能不同造成的.另外,N ,N ′-甲撑双丙烯酰胺和DJ -7525含有两个、多个双键,这样它们的胶粒交联密度大些,导致刚性大些,所以规整些,且对于N ,N ′-甲撑双丙烯酰胺体系和DJ -7525体系随功能单体含量减少,胶粒粒径逐渐变小,这与粒度仪所得结果一致.表1、表2分别为这两体系粒度仪测试所得结果.从表1、表2可以看出随功能单体含量增多,胶粒粒径变大.只有表1中Ⅲ-3号反常,这是因为聚合时第1次自升温刚开始时加入了大量自来水冷却,温度回升至70℃时又出现一次自升温,经过了两次成粒过程,所以粒径偏小.212 复合胶膜的性能 胶膜是乳液经干燥失水使胶粒之间彼此靠近以致相互融结而形成的.胶膜性能的好坏直接影响到乳液的实际应用,同时,胶膜的性能信息是胶粒结构信息的一个直接反馈,因此研究胶膜的性能极为重要.图10 复合乳液的DSC 曲线21211 复合胶膜的DSC 分析 图10为本文合成的乳液典型的DSC 曲线. 从图10可知,复合胶乳有3个玻璃化温度,第1个在-45℃左右,第2个在0℃左右,第3个在40℃左右.这说明所得产物不纯粹是无规共聚物(否则将得到单一的玻璃化温度),其第1和第3玻璃化温度并不对应PBA (-56℃)及P[BA ∶MMA =2∶1](-20℃),说明核PBA 中带有PMMA 微域,从里到外,逐渐地PBA 含量减小,PMMA 含量增多.功能单体主要富集在壳层,由于其交联作用,使得壳层玻璃化温度升高,3个玻璃化温度的存在进一步说明了复合胶粒的核壳结构.另外图10中,在100℃左右有很明显的放热峰,说明升温过程中发生了交联反应,这一点将在后面讨论.图11为DJ -7525含量不同的胶膜DSC 曲线.从图11可知,从曲线2#-5#,随着功能单体含量增加,复合乳液第3玻璃化温度弱有升高,这是因472 湖北大学学报(自然科学版)第19卷为功能单体主要分布在外层,DJ -7525含有多个双键,易形成交联结构,从而使壳层玻璃化温度升高.图12为含功能单体的复合胶膜120℃处理115h 后的DSC 曲线.图11 DJ -7525含量不同的复合乳液DSC 曲线 图12 含交联单体的复合乳液胶膜120℃处理 115h 后的DSC 曲线图14 含DJ -75255%的复合胶膜从室温加热到184℃时红外光谱图图13 复合胶膜热失重(TG )曲线①不含功能单体 ②N ,N ′-甲撑双丙烯酰胺 4%③DJ -7525 5% ④N -羟甲基丙烯酰胺 5% 从图12看出,复合胶膜热处理后,DSC 曲线上的放热峰消失,且第3玻璃化温度明显升高.这进一步证明了含功能单体的复合胶膜在加热过程中发生了交联反应.21212 复合胶膜的热失重分析 图13为3种功能体系及不含功能单体的复合胶乳在室温下成膜的热失重曲线. 从图13可知,不含功能单体的胶膜①在室温到200℃之间失重最小,为1128%,而含N ,N ′-甲撑572第3期阎翠娥等:丙烯酸酯自交联高分子微球的研究 双丙烯酰胺的胶膜②,含DJ -7525的胶膜③及含N -羟甲基丙烯酰胺的胶膜④比①热失重分别增加了0169%,1198%和2108%,这进一步证实了功能单体主要分布在粒子外层,在热处理时发生了交联作用.21213 复合胶膜的红外跟踪 图14为含DJ -75255%的复合胶膜经不同温度加热处理4min 后红外光谱图的变化.从图14可以看出,在3100cm -1～3600cm -1内NH 和OH 的吸收峰面积逐渐减少,说明在热处理过程中功能基团发生了反应.21214 复合胶膜的耐水性、拉伸强度及伸长率 表3为3种交联体系及不含功能单体的复合胶膜在热处理前后的耐水性.从表3可知,复合胶膜1、2、3经过热处理后,耐水性都大幅度提高,而未加功能单体的复合胶膜4在热处理前后变化不大,这是因为含功能单体的胶膜在热处理时发生了交联反应,导致耐水性增强.表3 胶膜的耐水性能样品号交联体系自然成膜吸水率/%120℃处理115h 后吸水率/%1DJ -7525(5%)26167111432N ,N ′-甲撑双丙烯酰胺(4%)3817271393N -羟甲基丙烯酰胺(5%)3613623164不含交联剂411384010表4 胶膜热处理前后断裂强度及伸长率的变化样品号交联剂及含量断裂强度/MPa自然成膜150℃热处理1h伸长率/%自然成膜150℃热处理1h1无交联剂01061501099494812868182DJ7525 (4%)0114117017793101916221403N ,N ′甲撑双丙烯酰胺 (2%)0104041122123611250114N 羟甲基丙烯酰胺 (4%)0129031145427691626411 表4为复合胶膜热处理前后断裂强度及伸长率的变化.从表4可知,不含功能单体的复合胶膜,热处理后断裂强度仅增加015倍左右,断裂伸长率只减少017%左右,而含功能单体的复合胶膜,热处理后断裂强度明显增大5～30倍,断裂伸长率明显减少3～5倍,3号样伸长率弱有增大,这可能是3号样自然成膜不均匀,拉伸时从最薄处断裂.这进一步说明含功能单体的胶膜,热处理过程中功能基团之间发生了反应.这与耐水性、IR 、TG 及DSC 分析结果相一致.参考文献1 Shaffer O L ,Dimonie V L ,EL Aasser M S et al.A polymer thin film technique to study the micromorphology of core/shell latexes.J Polym Sci (Part A ),1987,25:2595～2603672 湖北大学学报(自然科学版)第19卷2 Okubo M ,Y amada A ,Matsumoto T.Estimation of mor phology of composite polymer emulsion particles by the soap titra 2tion method.J Polym Sci (Part A ),1980,18:3219～32283 Lee D T ,Ishkama J.The Formation of “inverted"core shell latexes.J Polym Sci (Part A ),1983,21:147～1544 程时远,阎翠娥,马世安等.乳化剂对乳胶粒子核壳结构的影响.高分子材料科学与工程,1996,5:251～254STU DY ON SE LF CR OSSL INKING POLYMERMICR OSPHERES OF ACR YLATESYan Cui’e Cheng Shiyuan(Institute of Chemistry and Material Science ,Hubei University ,Wuhan ,430062)Abstract Self crosslinking latex particles of PBA/P (BA -MMA -crosslinking monomer )were pre 2pared by semicontinuous seeded emulsion polymerization.The effects of three kinds of crosslinkingmonomers and their content on the morphology and size of latex particles and the properties of latex film were studied by TEM 、AU TO SIZER 、DSC 、TG and IR.It had been found that latex particles were of“core shell"structure ;The average diameter of latex particles was reduced gradually with the reduction of the content of crosslinking monomer ;the functional groups were in the surface layer of latex particle as far as possible ;The waterresistance and blend behavior of latex film were improved after crosslinking.K eyw ords Semi continuous seeded emulsion polymerization ;Acrylates ;Selfcrosslinking polymermicrospheres(责任编辑 王维美)772第3期阎翠娥等:丙烯酸酯自交联高分子微球的研究 。