自稳定沉淀聚合制备苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸酯三元共聚物微球
苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)是一种性能优异的高分子材料，但共聚物中环状酸酐基团的存在使其加工温度高且耐水性差。为了降低SMA的玻璃化转变温度(Tg)，本文以丙烯酸酯(Acrylate)作为第三单体，利用自稳定沉淀聚合法合成苯乙烯(St)-马来酸酐(MAH)-丙烯酸酯三元共聚物微球，研究了溶剂种类、单体配比、第三单体种类等因素对所制备共聚物微球形貌和Tg的影响。具体研究内容如下: 1.以丙烯酸丁酯(BA)为第三单体，利用自稳定沉淀聚合合成St-MAH-BA(SMB)三元共聚物微球，采用红外和核磁表征了产物的化学组成，扫描电镜观测产物的形貌;探究溶剂种类对所制备SMB组成和形貌的影响，在此基础上优选乙酸异戊酯和二甲苯。 2.以乙酸异戊酯为溶剂，研究了单体配比对SMB形貌和Tg的影响，实验结果表明随BA投料比的增加，SMB中BA含量逐渐增多，其Tg显著降低，且微球发生粘连;在乙酸异戊酯中加入正庚烷可以提高微球产率，同时降低SMB的Tg;提高单体浓度能够增大微球粒径并提高其产率。当正庚烷为乙酸异戊酯20wt％，St∶MAH∶BA=5∶2∶3时所得SMB的Tg为167℃，较SMA下降39℃。 3.以二甲苯为溶剂，探究了单体配比对SMB微球形貌和Tg的影响，研究结果显示随着BA投料比的增加，产物Tg逐渐降低且微球间出现粘连;当St∶MAH∶BA=5∶2.5∶2.5时所得SMB的Tg为166℃。 4.探讨第三单体种类对所制备微球的影响，相同反应条件下，第三单体为丙烯酸甲酯(MA)时微球形貌最规整、产率最高;第三单体为BA时三元共聚物的Tg最低;第三单体为丙烯酸异辛酯(2-EHA)时微球产率最低，且粒子间粘连最严重。 为提高工业碳八馏分(C8)利用效率，直接采用C8替代St与MAH和BA反应制备C8-MAH-BA三元共聚物。具体研究内容如下: 5.以二甲苯为溶剂，通过自稳定沉淀聚合合成C8-MAH-BA三元共聚物微球，红外结果表明成功制备了三元共聚物微球。 6.探究单体配比和反应时间对微球形貌和Tg的影响，发现随着BA投料比的增加，产物Tg逐渐降低且微球间出现粘连;在反应体系中加入正庚烷能进一步降低聚合物的Tg;正庚烷为二甲苯20wt％，C8∶MAH∶BA=5∶1∶4时，所得三元共聚物的Tg为165℃，与C8-MAH共聚物相比降低了48℃。
三元共聚物微球;苯乙烯;马来酸酐;丙烯酸丁酯;自稳定沉淀聚合
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
杨万泰
2018
中文
TQ317
86
2018-09-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）