硕士学位论文-sma-g-mpeg的制备及在乳液聚合中的应用

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1、提要尽管两亲聚合物研究的历史不长,但目前人们研究的许多热点如纳米材料(L－B膜),液晶(侧链型高分子液晶),药物靶向与缓释,高分子合金(相容剂),三次采油以及化学工业中的粘合剂、乳液聚合和分散聚合等方面都与两亲高分子密切相关。两亲聚合物已成为化学、化工、石油、医学、材料、物理学、电子、生命科学相互交叉研究的对象。本文首先通过偶合接枝法将聚乙二醇单甲醚接枝到苯乙烯－马来酸酐共聚物上，然后将未接枝的酸酐基团水解，得到的产物即两亲性接枝聚合物。利用红外、凝胶渗透色谱、核磁、表面张力仪检测手段对所合成的产物进行表征和测试。以该接枝聚合物为

2、乳化剂用于苯乙烯乳液聚合，可将含有功能基团的聚合物引入到乳胶粒子表面。本文对聚合体系的动力学进行了考察。在乳液聚合中，改变乳化剂的浓度，引发剂的量和温度等，对各种情况下聚合过程反应速率和乳胶粒数进行了检测和计算，通过动态光散射对聚合过程中的粒径和粒径分布进行了跟踪检测，最后还对本体系的聚合机理进行了研究和讨论。关键词：乳液聚合；动力学；接枝共聚物；苯乙烯目录第一章绪论…………………………………………………………………1§1.1乳液聚合……………………………………………………………1§1.1.1定义及特点……………………………………

3、………………1§1.1.2物理模型………………………………………………………1§1.1.3动力学理论……………………………………………………9§1.2两亲性高分子乳化剂……………………………………………17§1.3两亲性接枝聚合物的制备方法…………………………………23§1.4实验构想…………………………………………………………24第二章接枝聚合物的制备与表征………………………………………25§2.1化学试剂与表征仪器……………………………………………26§2.2接枝聚合物的制备………………………………………………26§2.3接枝

4、聚合物的表征………………………………………………27第三章乳液聚合动力学研究……………………………………………31§3.1化学试剂与表征仪器……………………………………………32§3.2乳液聚合…………………………………………………………32§3.3结果与讨论………………………………………………………33§3.3.1乳化剂浓度的影响……………………………………………34§3.3.2引发剂浓度的影响……………………………………………39§3.3.3温度的影响……………………………………………………40§3.3.4机理的探讨……………

5、………………………………………43第四章结论………………………………………………………………46i参考文献……………………………………………………………………47中文摘要……………………………………………………………………ⅰ英文摘要……………………………………………………………………ⅲ发表文章……………………………………………………………………ⅴ致谢…………………………………………………………………………ⅵii第一章绪论§1.1乳液聚合1.1.1定义及特点生产聚合的方法有四种，即本体聚合，溶液聚合，悬浮聚合和乳液聚合。所谓本体聚合

6、是单体本身或单体本身再加入少量引发剂(或催化剂)的聚合；溶液聚合即在单体、引发剂溶于某种溶剂所形成的溶液中进行的聚合；悬浮聚合是悬浮于水中的单体珠滴中的聚合，体系主要有单体、水、溶于单体的引发剂及分散介质四种基本成分组成；乳液聚合单体和水在乳化剂作用下配制成的乳液中进行的聚合，体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成。乳液聚合方法解决了烯类单体在本体和溶液聚合中的散热问题。在其他聚合方式下没有办法同时提高聚合物的分子量和反应速率，乳液聚合由于其独特的机理即可解决这个问题。另外，大多数乳液聚合过程都以水做介质，避免

7、了采用昂贵的溶剂以及回收溶剂的麻烦，同时也减少了引起火灾和污染的可能性。1.1.2物理模型[1-4]于四十年代末期，Harkins就提出了关于乳液聚合的定性理论，后[5,6]来又有人引申和发展了这一理论。近代的关于乳液聚合定量的模型，都是在上述乳液聚合定性的物理模型的基础上发展起来的。聚合发生前，单体和乳化剂分别以下列三种状态存在于体系中：(1)极少量单体和少量乳化剂以分子分散状态溶解于水中；1(2)大部分乳化剂形成胶束，直径约4-5nm，胶束内增溶一定量的单体，17-183胶束的数目为10个/cm；(3)大部分单体分散成液滴，直

8、径约1000nm，表面吸附着乳化剂，形10-123成稳定的乳液，液滴数约为10个/cm；单体液滴不是成核中心，胶束183123数约10个/cm，而单体液滴数只有10个/cm，胶束数约为液滴数的一百万倍。胶束比表面积比液滴要大得多，因此有利于捕捉自由