本文選題：乳液聚合 + 粒徑分布��； 參考：《長春工業(yè)大學》2017年博士論文

【摘要】：乳液的粒徑分布因決定了乳液自身的流變性能、成膜性能以及應用領域被稱作乳液聚合研究中最為熱點的問題之一。數(shù)十年來科學研究和工業(yè)生產(chǎn)領域呈現(xiàn)出眾多關于控制乳液聚合中粒徑尺寸的方法,如種子溶脹法,附聚法等,這些方法均為多步法,生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)效率低、耗能,不符合綠色化工生產(chǎn)的工藝要求。本文以乳液聚合過程中粒子聚并為基礎,通過控制聚合反應過程中體系熱力學和動力學變化,控制體系中粒子的數(shù)目,進而有效地控制最終乳液的實際尺寸,進而達到了一步法制備大粒徑聚合物乳膠粒子的目的,全文共分為六章。第一章為文獻綜述部分,簡單介紹了乳液聚合的概念、分類以及乳液聚合過程中控制粒徑尺寸分布的方法,重點介紹了乳液聚合中粒子聚并現(xiàn)象的發(fā)展,以及目前科學界對粒子的聚并現(xiàn)象的認識,提出了利用粒子聚并為方法制備大粒徑聚合物乳膠粒子的理論可行性,并闡述了粒子聚并過程中主要涉及的一些科學問題和擬定的解決方案等。第二章重點介紹了研究粒子聚并的實驗方法,提出了判斷粒子聚并的間接和直接證據(jù),即可以利用動態(tài)光散射技術(DLS),通過跟蹤聚合過程中粒子數(shù)目的變化,進而通過數(shù)學計算推導出聚合過程中粒子數(shù)目的變化趨勢,通過跟蹤粒子數(shù)目的變化來判斷粒子聚并發(fā)生的具體時間和程度——粒子數(shù)目下降被看作為確定粒子聚并的間接證據(jù);也可以利用透射電子顯微鏡(TEM)對聚合反應后的粒子結構進行剖析,文中通過使用聚異戊二烯粒子作為指示劑,利用環(huán)氧樹脂包埋和冷凍切片實驗方法,成功地觀察到了在苯乙烯乳液聚合體系中引入聚異戊二烯乳膠粒子后最終的乳膠粒子呈現(xiàn)出多核單殼結構,這種結構是粒子聚并的直接證據(jù),證明了在有皂乳液聚合過程中粒子聚并依舊存在。以此為基礎,探究了聚合物自身組成和連續(xù)相組成對粒子聚并行為的影響,確定了粒子聚并行為受到分散相和連續(xù)相雙重控制。第三章主要是對粒子聚并機理本質的探討以及利用粒子聚并技術制備大粒徑,窄分布聚合物乳膠粒子可行性的探討。粒子聚并是一種由熱力學引發(fā)的動力學變化,在粒子增長過程中,粒子的比表面積增加,導致粒子的界面能增大,體系為維持自身的穩(wěn)定性而自發(fā)地將粒子聚集在一起而減小界面面積,進而使其界面能降低,使乳液聚合體系穩(wěn)定。粒子聚并過程中,粒子的數(shù)目會大幅度減少,導致粒子的尺寸瞬間增大,因此粒子聚并可以作為一種制備大粒徑聚合物乳膠粒子的方法。通過控制粒子之間的競爭增長和粒子自身的自銳化過程可使其聚并的粒子尺寸變得均勻,達到利用粒子聚并技術制備大粒徑、窄分布聚合物乳膠粒子的目的。第四章主要是探討粒子聚并、交聯(lián)關系對粒子尺寸分布和形貌的影響。粒子的聚并可以分為兩個過程,即粒子聚集的過程和粒子融合的過程。在粒子融合過程中,如果粒子交聯(lián)則粒子的彈性模量增大,粒子變硬,融合過程就會受到阻礙,最終制備的粒子則會呈現(xiàn)為橢球型或者是多個球形的多聚體形狀;而如果粒子的交聯(lián)發(fā)生在粒子的聚并之后,粒子的形狀就不會受此影響。為了控制粒子最終的形狀,可以通過調控交聯(lián)劑種類、緩加交聯(lián)劑或者是連續(xù)加交聯(lián)劑的而方法來有效控制粒子交聯(lián)和聚并發(fā)生的時間順序,進而設計粒子的形狀和尺寸。第五章是對粒子聚并本質的探討以及用粒子聚并制備單分散聚合物粒子的探討。這一章從粒子靜電作用和粒子穩(wěn)定性關系為出發(fā)點,通過控制粒子表面電荷之間的中和作用控制粒子的電荷密度,進而控制粒子之間的靜電斥力,已達到控制粒子聚并時間和粒子聚并程度的目的。通過控制聚合配方中的引發(fā)體系、共聚單體等制備出了單分散的聚合物乳膠粒子,進一步完善了粒子聚并理論,擴寬了粒子聚并技術的應用領域。第六章是對全文的總結,即對粒子聚并機理的概述和利用粒子聚并技術制備大粒徑聚合物方法的系統(tǒng)總結。
[Abstract]:In this paper , the particle size distribution in emulsion polymerization is studied by using polyisoprenoid particle as indicator . In order to control the particle ' s final shape , it is possible to control the particle agglomeration process and the particle agglomeration . In order to control the particle ' s final shape , the particle ' s shape and size can be controlled . In order to control the particle ' s final shape , it is possible to control the particle agglomeration and the particle agglomeration .

【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ316.334

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本文編號：1781202