徐国园
,
李爱香
,
陈复强
,
李秋红
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.12.006
近年来，金属纳米粒子，尤其是金、银和铜，由于独特的热学、光学和电学性质及在纳米电子、纳米光学、信息存储、催化、生物和生物医学方面的潜在应用吸引了重大的研究兴趣。目前，聚合物包覆金属纳米复合粒子的研究得到广泛关注。一方面可以保持金属纳米粒子的特殊性质和功能，另一方面聚合物作为壳层材料可以增强纳米粒子的长期稳定性，调控纳米粒子的溶解性，提高纳米粒子与聚合物基体的相容性和可加工性等。本文综述了聚合物包覆金属纳米粒子的制备研究进展，主要包括乳液聚合法、沉淀聚合法、原位聚合法、配体交换法、壳交联法等，提出和分析了每种方法的优缺点，并对该材料的发展做了展望。聚合物包覆金属纳米粒子的工业化应用仍然是一个重要的挑战，有待进一步发展更适合工业化生产的方法。
关键词:
聚合物
,
金属纳米粒子
,
包覆
,
乳液聚合法
,
沉淀聚合法
,
原位聚合法
,
配体交换法
,
壳交联法
项东升
,
王懿华
,
秦恒飞
,
陆鸿飞
电镀与涂饰
以氨基磺酸为磺化剂对氯化聚丙烯(CPP)进行磺化改性,研究了氨基磺酸的用量、反应温度和时间对磺化度的影响,获得了较佳的反应条件:m(NH2SO3H)/m (CPP)=0.08,温度60℃,时间80h.在此条件下可制得磺化度为1.56 mol/kg的磺化CPP.通过红外光谱对磺化CPP进行了表征.将磺化改性的CPP与丙烯酸酯聚合,制备了水性磺化CPP-丙烯酸酯乳液.以此乳液制备金属防腐涂料,所得涂膜附着力0～1级,硬度3B～ 2B,柔韧性＞2 mm,在3％ NaCl溶液中浸泡45 d和盐雾腐蚀试验300 h后完好.该磺化改性CPP可用于制备水性金属防腐涂料.
关键词:
氯化聚丙烯
,
氨基磺酸
,
磺化
,
改性
,
丙烯酸酯
,
乳液聚合
,
防腐涂料
宋秋生
,
钟振彪
,
于少明
,
张恺
,
许顺
,
李萌
高分子材料科学与工程
首先将绢云母用偶联剂KH570进行包覆处理,然后利用超声波的辅助乳化作用,乳液聚合法制备了绢云母/聚苯乙烯（PS）复合粒子。采用正交实验法研究KH570包覆绢云母的优选工艺条件,并对复合粒子的微观结构进行了表征。结果表明,在超声时间为0.5 h,m（绢云母）∶m（KH570）为100∶10,反应温度为60℃,反应时间为4 h的条件下,KH570对绢云母的包覆率较高;红外光谱（FT-IR）和热重分析（TG）结果表明,聚苯乙烯与绢云母间形成化学键合;扫描电镜（SEM）照片显示,聚苯乙烯在绢云母表面形成粒径约为200 nm的微粒。
关键词:
超声波辅助
,
绢云母
,
聚苯乙烯
,
表面接枝改性
,
乳液聚合
,
复合粒子
姜博文
,
赵传壮
,
朱利强
,
陈忠仁
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.04.017
利用乳液聚合制备纳米、亚微米聚苯乙烯填料粒子.扫描电镜(SEM)和激光粒度(DLS)测试表明填料粒子为规则球型,粒径分别为30 nm和200 nm.SEM测试表明纳米PS粒子在SBR中有良好的分散性,亚微米PS粒子在SBR中呈现单分散状态.静态力学拉伸(MTS)测试表明纳米复合材料断裂应力为13.2 MPa、断裂伸长率为580％,相比填充同分数的亚微米复合材料提高了7 MPa和300％.复合材料动态力学(DMA)测试表明,纳米复合材料的模量在5～90℃范围内是亚微米复合材料的4倍.Payne效应测试表明,纳米复合材料具有较高初始模量和Payne效应.研究表明,填充30份纳米PS粒子的SBR具有最佳静态和动态力学性能.
关键词:
乳液聚合
,
复合材料
,
力学性能
,
Payne效应
付念
,
张洪起
,
侯君
,
马静
,
张立群
,
瞿雄伟
高分子材料科学与工程
近些年来乳液聚合用于脆性聚合物的改性研究越来越受到重视.采用氧化还原引发体系、种子乳液聚合方法制备了不同核-壳比的核-壳结构共聚物聚丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯(PBM)乳液,单体总转化率达99.75％,乳胶粒径(dz)在353.3 nm左右,粒径多分散指数(PDI)均小于0.075,表明胶束无二次成核过程;透射电镜观察到PBM明显的核壳结构.当核壳比为75/25时出现脆-韧转变,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/PBM(100/20)共混物的缺口冲击强度达到最大值,为纯PBT的8.63倍.动态力学性能分析结果表明,橡胶相的内耗峰向高温方向移动,PBT的向低温方向移动,力学损耗峰变宽,且当核壳比为75/25时,两峰间的差值最小,说明此时的PBM与PBT间相容性最好.SEM观察共混物的冲击断面证实了力学性能的变化.
关键词:
乳液聚合
,
核-壳结构
,
脆-韧转变
,
氧化还原引发体系
,
聚对苯二甲酸丁二醇酯
薛萍
,
许琳
,
卞余
,
谢洪德
高分子材料科学与工程
采用半连续乳液聚合法在丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)共聚物上通过烷氧基水解缩合成功引入了含氟硅单体甲基三氟丙基环三硅氧烷(D3F)及含氨基基团的F-氨基三乙氧基硅烷(KH550),得到的改性丙烯酸酯乳液可用于提高织物的疏水性能.通过正交实验得出了最佳反应工艺:反应温度为80℃、氟硅单体量占单体总质量的25％,KH550的量占单体总质量的4％,D3F的量占单体总质量的4％.对所获得乳液进行了红外、透射电镜、粒径和热重等一系列测试,结果表明,乳胶粒粒径分布均匀,大小在125 nm左右,热重表征得出熔融温度(Tmax)480℃,乳液涂覆在棉和真丝上与水的接触角达到了125.8°和120.7°.
关键词:
乳液聚合
,
丙烯酸酯乳液
,
氨基
,
疏水性
董国鹏
,
魏燕彦
,
成方礼
,
宗成中
高分子材料科学与工程
在无外加乳化剂的情况下,用非离子型聚氨酯作为乳化剂和囊壁材料,以石蜡为芯材,制备了一系列稳定分散在水中的相变纳米胶囊（PCMN）,经动态光散射（DLS）,透射电镜（TEM）,差示扫描量热（DSC）和热重分析（TGA）等手段对PCMN的粒径,形态,热稳定性和相变性能进行研究。通过对乳液聚合转化率的跟踪测试,考察了引发体系、引发剂用量和反应温度对乳液聚合的影响。制备的相变纳米胶囊在透射电镜下有核壳型和聚氨酯粒子型两种粒子。调节囊壁材料和芯材的比例可以得到具有不同相变焓的纳米胶囊,其相变焓可以达到89J/g。热失重分析表明相变纳米胶囊的热稳定性随着交联单体含量的增加而增加。
关键词:
相变纳米胶囊
,
乳液聚合
,
非离子型水性聚氨酯
,
无皂
邢玉秀
,
彭军
,
许凯
,
林伟鸿
,
陈鸣才
高分子材料科学与工程
以立方茏型八甲基丙烯酰氧丙基倍半硅氧烷(CMSQ-T8)纳米粒子为稳定剂,苯乙烯(St)为聚合单体,在添加少量有机乳化剂十二烷基磺酸钠(SDS)的条件下制备了稳定的聚苯乙烯/立方笼型倍半硅氧烷(PS/CMSQ-T8)乳液.利用透射电子显微镜、动态光散射仪、傅里叶变化红外光谱分析和热重分析等对乳液微球的粒径和结构进行了表征,并研究了CMSQ-T8含量对微球粒径和乳液稳定性的影响.结果表明,PS/CMSQ-T8乳液粒径均一,乳液胶粒具有明显的核壳结构,且粒径和Zeta电位随CMSQ-T8含量的增多呈先减小后增大的趋势.CMSQ-T8位于PS表面形成壳层,起到稳定乳液的作用,具有Pickering效应,且可能与核壳界面处的苯乙烯发生了共聚而增强乳液的稳定性.
关键词:
立方笼型倍半硅氧烷
,
乳液聚合
,
Pickering效应
,
核壳结构
黄增芳
,
瞿晓岳
,
马军现
高分子材料科学与工程
用溶胶凝胶法制备出表面含可聚合官能团的亚微米SiO2粒子,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为聚合单体,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMEMA)为功能单体,在复合乳化剂SE-10/OP-10的作用下,通过SiO2粒子表面上的乳液聚合成功制备出了表面光滑且具有核壳结构的SiO2/PMMA-DMEMA复合粒子,并对得到的复合粒子采用透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、光电子能谱(xPS)和热失重分析(TGA)进行表征.TEM结果显示,SiO2处于内层,大小约170 nm;外层包覆了厚度约20 nm的聚合物.XPS表明,SiO2被聚合物包覆后,N元素的摩尔分数为2.08％,其表面Si元素的摩尔分数降到2.21％.复合粒子经TGA分析后,聚合物与SiO2质量比(fp)为69.4/100,其中PMMA和PDMEMA含量分别为29.0％和10.1％;复合粒子经甲苯抽提后,聚合物与SiO2的质量比(fp)为60.1/100.聚合物的有效接枝率(fc)约为86.6％.
关键词:
包覆
,
乳液聚合
,
亚微米复合粒子
,
核壳结构
王悦
,
雷西萍
,
宋学锋
,
蔺彦梅
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.20.011
不同条件下利用阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对粉煤灰漂珠(FAFB)进行有机改性;再以苯胺(An)为单体,十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂和掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,利用乳液聚合法合成了有机改性漂珠/聚苯胺复合材料(FAFB-CTAB/PAn).利用FTIR、XRD、SEM、TGA、化学元素分析和四探针技术对产物的结构与性能进行分析.结果表明:利用试验方法可得到改性效果最佳的FAFB,其中CTAB浓度为0.20 mol/L,在80℃反应90 min,以及CTAB改性漂珠(FAFB-CTAB)与聚苯胺(PAn)为原位复合;TGA结果说明PAn的包覆量为9.80％,且随着FAFB-CTAB的引入PAn的耐热性能增强,PAn的分解温度滞后了25℃;利用四探针技术测试发现,随着PAn的包覆,FAFB-CTAB/PAn的电导率可达到0.06 S/cm,但仍处于半导体的范围.
关键词:
粉煤灰漂珠
,
聚苯胺
,
十六烷基三甲基溴化铵
,
乳液聚合
,
电导率
