納米聚合物微球畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁

　　

【正文】 果分析表34乳化劑對平均粒徑的影響Table 34 The impact of emulsifier on the average particle size編號(hào)T∕℃mm/gme/gmi/gmw/gd/nmPDI4805658056680567805688056圖34乳化劑對平均粒徑的影響Figure 34 The impact of emulsifier on the average particle size、。同時(shí)可得出乳化劑用量對PS微球平均粒徑的影響。微球粒徑先是隨乳化劑濃度提高而減小，粒徑分布變寬。但其后微球粒徑隨乳化劑濃度的提高卻增大。乳液聚合法制備PS微球的粒徑能否在納米粒子范圍內(nèi)，關(guān)鍵取決于乳化劑的用量。這是因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)乳化劑用量越多，在水中形成膠束越多，反應(yīng)時(shí)就能形成更多的乳膠粒，同時(shí)乳化劑用量多，可使聚合期間乳膠粒的增長得到充足的乳化劑補(bǔ)充，最終形成更多的乳膠粒。這樣，一定量的單體在更多的乳膠粒內(nèi)聚合，因此產(chǎn)物的粒徑隨著乳化劑濃度的增加而減小。但是苯乙烯磺酸鈉是反應(yīng)性乳化劑，除了乳化作用外，還參與聚合反應(yīng)，因而乳膠粒粒徑及其分布的變化趨勢與理想乳化劑有很大不同。由于反應(yīng)性乳化劑參與反應(yīng)，其濃度有不斷減小趨勢，最終乳液中的乳化劑起理想乳化劑的量可能趨近恒值，所以當(dāng)反應(yīng)性乳化劑濃度增大時(shí)，其粒徑仍可能減小、分布變窄。即當(dāng)反應(yīng)性乳化劑用量較小時(shí)，乳化劑對粒徑及其分布的作用趨勢與理想乳化劑相似；但隨著反應(yīng)性乳化劑用量增加，其在聚合前期手自由基碰撞的幾率增加，反應(yīng)趨勢加大，導(dǎo)致到反應(yīng)后期附著在聚合物表面的乳化劑濃度減小，這種減小趨勢必導(dǎo)致粒徑有限增加和粒徑分布有限變窄。所以會(huì)出現(xiàn)上述結(jié)論。 單體用量對粒徑大小的影響及結(jié)果分析表35單體對平均粒徑的影響Table 35 The impact of monomer on the average particle size編號(hào)T∕℃mm/gme/gmi/gmw/gd/nmPDI98056108056118056128056圖35 初始單體濃度對平均粒徑的影響Figure 35 The impact of the initial monomer concentration on the average particle size，并得出單體的用量對PS微球平均粒徑的影響。微球粒徑隨單體用量增加而增大，粒徑分布變寬。乳膠粒在很短暫的成核階段生成，成核階段終點(diǎn)處的單體轉(zhuǎn)化率很小（約2％~5％）。在此階段絕大部分單體貯存于單體珠滴中，固單體加入量對成核影響不大，乳膠粒數(shù)目幾乎不發(fā)生變化。而在乳膠粒數(shù)目不變的前提下，單體加入量增加時(shí)，乳膠粒的體積就會(huì)增大，固在乳化劑用量一定時(shí)乳膠粒的平均粒徑隨單體增加而增大，反應(yīng)最終所得聚苯乙烯微球粒徑增大。 超聲時(shí)間對粒徑大小的影響表36超聲時(shí)間對平均粒徑的影響Table 36 The ultrasonic time on the average particle size編號(hào)T∕℃mm/gme/gmi/gmw/gt/minPDI138056514805610 從表36可以看出乳化劑和單體的超聲時(shí)間對PS微球平均粒徑的影響。微球粒徑隨超聲時(shí)間的延長而增大，粒徑分布變寬。 小結(jié)根據(jù)上述PS微球制備工藝條件的調(diào)控，制備出了粒徑大小在2050nm的單分散PS微球，同時(shí)得出各種因素對PS微球粒徑的影響。可以看出隨溫度的升高，PS膠體微球的粒徑逐漸減小；乳化劑用量的增加，PS膠體微球的粒徑先減小后增大；初始單體濃度越高，PS膠體微球的粒徑越趨于增大；隨超聲時(shí)間延長，PS膠體微球的粒徑增大。第4章 結(jié)論與展望為實(shí)現(xiàn)粒度在2050nm范圍內(nèi)小粒度PS微球的制備，本論文在對乳液聚合法工藝過程研究的基礎(chǔ)上，對影響PS微球粒度的主要因素乳化劑濃度、單體濃度、溫度等因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究，同時(shí)引入超聲分散的手段來降低成核前增溶膠束的尺度的方法，考察了超聲時(shí)間的影響。研究表明：1. 乳化劑用量增加，微球的粒徑先減小后增大，粒徑分布先增大后減小。2. 單體濃度增加，微球的粒徑增大，粒徑分布增大。3. 反應(yīng)溫度升高時(shí)，微球的粒徑逐漸減小，粒徑分布先增大后減小。4. 超聲時(shí)間延長，微球的粒徑增大，粒徑分布增大。通過研究，水的質(zhì)量為56g，，溫度為80℃。 展望納米級(jí)單分散聚合物微球已應(yīng)用到許多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，如在掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、激光散射粒度儀等儀器的精確測量中可以作為粒度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，在光子晶體制備中作為膠粒晶體自組裝的原料，并且在合成大孔分子篩以及作為微膠囊制備中的模板等方面有重要作用。鑒于單分散性聚合物微球的廣泛應(yīng)用，制備單分散性更好的高聚物微球有待于今后的進(jìn)一步研究。本論文沒給出的2050nm的單分散聚苯乙烯微球的最佳聚合條件，所以這方面有待于進(jìn)一步研究，具體為單體的濃度，乳化劑的用量，引發(fā)劑的用量。另外，聚苯乙烯微球的分子量、規(guī)整度及膠體顆粒的穩(wěn)定性未作研究，今后應(yīng)該在這方面進(jìn)行深入的研究。同時(shí)未對超聲分散的方法所得結(jié)果深入分析，這也是今后重要的研究方向。參 考 文 獻(xiàn)1 馬光輝，蘇國志. 高分子微球材料[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005，62 陳勝利，董鵬，劉麗霞等. 單分散膠體顆粒的應(yīng)用研究進(jìn)展，過程工程學(xué)報(bào)，(2):1881963 曹同玉,戴兵,戴俊燕．單分散大粒徑聚合物微球的合成及應(yīng)用，高分子通報(bào)4 曹同玉. 聚合物乳液合成原理、性能及應(yīng)用[M]， 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1997年第1版5 K. Li, H. D. H. Stover. Highly Crosslinked Micronrange Polymer Microspheres by Dispersion Polymerization of Divinylbenzene, J Polym Sci, Part A: Polym Chem., 1993, 31: 247324796 張凱，傅強(qiáng)，黃渝鴻等. 聚苯乙烯單分散微球粒徑可控性探討，離子交換與吸附，2006, 22(2): 1401457 胡杰，袁新華. 分散聚合制備聚苯乙烯微球[J]， 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 萬方數(shù)據(jù)8 張光華，周曉英，劉 靜. 分散聚合法制備單分散交聯(lián)聚苯乙烯微球[J]， 功能高分子學(xué)報(bào)，2008, 21(4): 401~404, 4169 程艷玲，邱俊英. 超聲輻照分散聚合制備聚苯乙烯納米微球[J]， 應(yīng)用化學(xué)， （10）：1217~122010 , R. KaHraman, E. Piskin. Monosize Polystyrene Microbeads by Dispersion Polymerization[J], . Polym. Sci., 1993, 50: 303?11 王東波，馮玉杰，韓俐偉等. 乳液聚合制備聚苯乙烯納米微球[J]， 化工新型材料，2007，35（8）：48~4912 弭勇，趙彥生，劉永梅，等. 乳液法聚苯乙烯納米微球的制備[J]，化學(xué)與生物工程，2006，23（1）：10~1213 邱桂花，夏和生，王琪. 超聲輻照乳液聚合研究進(jìn)展[J]，高分子材料科學(xué)與工程，.(2):3942.14 巫輝，明三軍，郭麗萍等. 種子乳液聚合制備單分散聚苯乙烯乳膠粒[J]，武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28（10）：24~2715 顧井麗，曹堃，黃源. 無皂乳液聚合制備亞微米級(jí)單分散聚苯乙烯微球[J]， 合成橡膠工業(yè)，2004，27（4）:213~21616 儲(chǔ)鴻，王志英. VPE引發(fā)的苯乙烯無皂乳液聚合研究[J]，2007，35（1）：31~3417 石巖，王小妹. 微乳液聚合及其影響因素[J]，中國涂料，2006,21(2):414318 金鳳友，王可答，樊鐵波. 微乳液聚合的原理及應(yīng)用[J]， 綏化學(xué)院學(xué)報(bào)， 2008,28(3):1681719 馮海柯，淡宜. 通過可控微乳液聚合制備聚苯乙烯超微粒子[J]，高分子材料科學(xué)與工程， 2005，21(4):117~12020 （第四版）[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，21 趙俊穎，袁桂梅，董鵬，等. 聚苯乙烯微球粒度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制和定值，塑料工業(yè)， 2008,36(6):414422 , , , , Largescale Synthesis of a Silicon Photonic Crystal with a Complete Threedimensional Bandgap Near Micrometres, Nature, 2000, 405: 43740023 張則斌,倪柳美，沈啟舜等. 有機(jī)聚合物全光開關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究， 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 1997(10): 3133致 謝在這里我要特別感謝我的導(dǎo)師王曉冬老師對我的指導(dǎo)和幫助。在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，他在各個(gè)方面都給予了我無微不至的關(guān)懷，導(dǎo)師淵博的知識(shí)，開闊的學(xué)術(shù)思維，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，寬以待人的胸襟，忘我的敬業(yè)精神，勤勉的工作作風(fēng)，所有這些都將使我終生受益。在整個(gè)論文完成過程中，遇到過很多難題，王老師耐心的指導(dǎo)我，鼓勵(lì)我，給我很大的支持和幫助，同時(shí)教給我很多知識(shí)和掌握學(xué)習(xí)的方法。在論文即將完成之際，謹(jǐn)向王老師致以崇高的敬意和深深地感謝！感謝小組同學(xué)余海洋、張偉、劉俊偉等同學(xué)還有趙陽師兄在實(shí)驗(yàn)中給予的協(xié)助和生活上的幫助！感謝四年來所有教導(dǎo)和幫助過我的老師，感謝所有與我一起度過四年大學(xué)生活的同學(xué)們，因?yàn)樗麄兪刮业拇髮W(xué)生活留下了許多美好的回憶，為我的大學(xué)畫上了一個(gè)完滿的句號(hào)！最后，還要感謝我的父母，感謝他們一直以來對我生活的關(guān)懷和疼愛、求學(xué)途中的理解和支持，他們寄予我的殷切期望，成為我勤奮學(xué)習(xí)、刻苦努力的精神動(dòng)力源泉。