本文關(guān)鍵詞：雙親性嵌段共聚物改性納米二氧化硅粒子及其應(yīng)用

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【摘要】：兩親性嵌段共聚物改性的二氧化硅納米粒子具有潛在的雙親性,這種具有雙親性的納米粒子在Pickering乳液制備中的具有重要應(yīng)用,備受國內(nèi)外眾多學(xué)者關(guān)注。當(dāng)前,關(guān)于兩親性嵌段共聚物改性納米二氧化硅粒子的報(bào)導(dǎo)并不多,本課題主要圍繞著兩親性嵌段共聚物改性納米二氧化硅粒子的制備及其在Pickering乳液中的應(yīng)用展開研究,主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)結(jié)合原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)和“點(diǎn)擊化學(xué)”(Click)兩種方法,首次制備了具有星型結(jié)構(gòu)的ABC雜臂三嵌段共聚物μ-聚乙二醇(PEG)-b-聚苯乙烯(PS)-b-聚3-(異丙氧基硅基)丙基甲基丙烯酸酯(PIPSMA),聚合物通過了核磁共振氫譜(1H NMR)和凝膠滲透色譜(GPC)的表征。(2)采用溶膠-凝膠方法,首次制備了星型三雜臂嵌段共聚物μ-(PEG45-b-PS25-bPIPSMA25)改性的納米二氧化硅粒子,并探究了接枝過程中溶劑、催化劑和反應(yīng)時(shí)間對接枝率的影響。通過透射電鏡、動(dòng)態(tài)光散射、熱重分析、紅外光譜、核磁共振等檢測方法表征了改性后的納米二氧化硅粒子,并計(jì)算出接枝密度為每平方納米上有0.242條聚合物鏈段。(3)首次將μ-(PEG45-b-PS25-b-PIPSMA25)改性的雙親性納米二氧化硅粒子應(yīng)用在Pickering乳液中,探究了不同油相、粒子起始分散相、粒子濃度以及油水體積比對乳液的影響,并發(fā)現(xiàn)其以下特點(diǎn):a.兩親性嵌段共聚物修飾的納米二氧化硅能夠穩(wěn)定不同極性、粘度的油相,其中甲苯和水形成的W/O型乳液放置一年都未破乳;b.μ-(PEG45-bPS25-b-PIPSMA25)聚合物改性的二氧化硅納米粒子在穩(wěn)定環(huán)己烷、正十二烷和水的乳液中,根據(jù)粒子的起始分散相不同會(huì)得到不同類型的乳液,粒子先分散在水中時(shí)得到O/W型乳液,粒子先分散在環(huán)己烷或正十二烷中時(shí)得到W/O型乳液,將粒子同時(shí)分散在水和環(huán)己烷中時(shí)可以制備多相乳液;c.兩親性嵌段共聚物修飾的納米二氧化硅在0.05%粒子濃度仍能得到穩(wěn)定的Pickering乳液,與其它粒子相比具有較大優(yōu)勢;d.兩親性嵌段共聚物修飾的二氧化硅納米粒子能夠穩(wěn)定甲苯和水很大范圍內(nèi)油水體積比的乳液,當(dāng)甲苯體積分?jǐn)?shù)低至20%時(shí),仍能得到穩(wěn)定的油包水型乳液。當(dāng)甲苯體積分?jǐn)?shù)為10%時(shí)即發(fā)生相反轉(zhuǎn),得到水包油型乳液。而當(dāng)甲苯體積分?jǐn)?shù)為30%時(shí),乳液呈凝膠,得到不規(guī)則形狀的乳滴。
【關(guān)鍵詞】：兩親性嵌段共聚物 納米二氧化硅 Pickering乳液
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O631.3;TQ127.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-32
• 1.1 引言12-13
• 1.2 聚合方法13-14
• 1.2.1 自由基聚合13
• 1.2.2 活性聚合13-14
• 1.2.3 可控/“活性”聚合14
• 1.3 原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）14-18
• 1.3.1 聚合機(jī)理15
• 1.3.2 反應(yīng)體系15-17
• 1.3.3 ATRP技術(shù)的應(yīng)用17-18
• 1.4 點(diǎn)擊化學(xué)18-22
• 1.4.1 點(diǎn)擊化學(xué)的提出18
• 1.4.2 點(diǎn)擊化學(xué)的特征18-19
• 1.4.3 銅催化的疊氮與端炔基環(huán)加成反應(yīng)（CuAAC）的概述19
• 1.4.4 CuAAC的反應(yīng)機(jī)理概述19
• 1.4.5 CuAAC的反應(yīng)在聚合物中的研究進(jìn)展19-21
• 1.4.6 點(diǎn)擊化學(xué)的應(yīng)用21-22
• 1.5 ABC星型雜臂嵌段共聚物的概述22
• 1.6 兩親性聚合物改性納米二氧化硅粒子的概述22-26
• 1.6.1 聚合物刷的概述22-23
• 1.6.2 聚合物/納米粒子復(fù)合材料的概述23
• 1.6.3 聚合物改性納米粒子的制備方法23-24
• 1.6.4 聚合物改性納米粒子的研究進(jìn)展24
• 1.6.5 混合聚合物改性納米粒子的概述24-25
• 1.6.6 兩親性聚合物改性納米粒子的概述25-26
• 1.7 Pickering乳液的概述26-32
• 1.7.1 Pickering乳液簡介26-29
• 1.7.2 Pickering乳液的影響因素29-32
• 第二章 星型雜臂ABC三嵌段共聚物的合成32-53
• 2.1 引言32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分32-44
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)總體方案32-34
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與測試方法34
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)過程34-44
• 2.3 結(jié)果與討論44-51
• 2.3.1 PEG環(huán)氧化物的合成44-45
• 2.3.2 PEG(-OH)(-N3)的合成45
• 2.3.3 端炔基聚苯乙烯PS-C≡CH的合成45-48
• 2.3.4 兩嵌段PEG(-OH)-b-PS的合成48-49
• 2.3.5 兩嵌段PEG(-Br)-b-PS的合成49-50
• 2.3.6 ABC三嵌段共聚物的合成50-51
• 2.4 本章小結(jié)51-53
• 第三章 兩親性嵌段共聚物修飾納米二氧化硅粒子的制備53-63
• 3.1 引言53-54
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分54-55
• 3.2.1 材料與試劑54
• 3.2.2 聚合物改性納米二氧化硅的制備54-55
• 3.2.3 測試與表征55
• 3.3 結(jié)果與討論55-62
• 3.3.1 透射電鏡及動(dòng)態(tài)光散射分析56-57
• 3.3.2 熱重分析57-60
• 3.3.3 核磁共振分析60-61
• 3.3.4 紅外光譜分析61-62
• 3.4 本章小結(jié)62-63
• 第四章 改性納米二氧化硅用于Pickering乳液的制備63-76
• 4.1 引言63-64
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分64
• 4.2.1 材料和試劑64
• 4.2.2 Pickering乳液的制備64
• 4.2.3 測試與表征64
• 4.3 結(jié)果與討論64-75
• 4.3.1 Pickering乳液的制備及表征64-65
• 4.3.2 不同類型的油對Pickering乳液的影響65-66
• 4.3.3 不同起始分散相對Pickering乳液的影響66-68
• 4.3.4 多相乳液的制備68-69
• 4.3.5 粒子濃度對Pickering乳液的影響69-71
• 4.3.6 油水體積比對Pickering乳液的影響71-74
• 4.3.7 乳滴SEM表征74-75
• 4.4 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-77
• 參考文獻(xiàn)77-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果90-91
• 致謝91-92
• 附件92

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