超聲輻照下P(WPSF-co-BA)共聚乳液的合成、表征及成核機(jī)理研究.pdf

1、廢舊聚苯乙烯泡沫(WPSF)在日常生活中廣泛應(yīng)用于包裝材料、建筑材料,家用電器、冷藏絕熱材料、塑料用具和一次性餐具等,然而由于WPSF自然條件下很難降解,所以引起了很嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。本文利用廢舊聚苯乙烯泡沫在超聲波輻照下制備了聚苯乙烯與丙烯酸丁酯共聚乳液P(WPSF-co-BA),該乳液可以廣泛應(yīng)用于涂料和膠粘劑的制各中。該方法拓寬了廢舊聚合物塑料固體回收中的技術(shù)領(lǐng)域,具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　 本文研究了各種影響因素

2、對乳液單體轉(zhuǎn)化率和流變性的影響,實(shí)驗(yàn)研究表明,利用超聲波引發(fā)能大大提高聚合反應(yīng)速率,超聲波強(qiáng)度和反應(yīng)溫度的增大,都會促進(jìn)單體轉(zhuǎn)化率提高,聚合速率增大。但反應(yīng)過程中,超聲強(qiáng)度太高,會促使體系凝膠。反應(yīng)器體積越大,單體轉(zhuǎn)化率越低。綜合各種影響因素,最佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度以65℃,在滴加引發(fā)劑前超聲功率為1000W,而開始滴加引發(fā)劑時超聲功率改為以600W～800W為宜。粘度測試表明,反應(yīng)器體積越小,丙烯酸的量越高,固含量增加,都會導(dǎo)致體系

3、粘度升高。十六烷的加入對體系粘度影響不大,對體系的粒徑分布也影響不大,但加入十六烷能明顯提高體系穩(wěn)定性。流變性研究表明該乳液體系有剪切變稀的現(xiàn)象,為假塑性流體。
　　 綜合1H-NMR、13C-NMR分析表明,產(chǎn)物為兩者的共聚物,而非PBA和PSt的混合物。透射電鏡照片和粒徑分析PCS表明,聚合后的乳膠粒子部分具有核殼結(jié)構(gòu),核層為聚苯乙烯,殼層為聚丙烯酸丁酯包裹層,粒徑分布在.50～500nm,呈多分散型。聚合速率研究表明該反應(yīng)

4、只有增速期和降速期,沒有恒速期。對超聲乳液聚合制備P(WPSF-co-PBA)復(fù)合乳液的粒子形成和成核機(jī)理進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,反應(yīng)前后粒子的形態(tài)和粒徑分布變化不大,且沒有明顯的粒子增長形態(tài),粒子呈多分散分布,但提高超聲強(qiáng)度和超聲時間有助于使粒子分布更均一,降低粒子的分散度,也能促進(jìn)粒子成核,從而提高聚合反應(yīng)速率。通過計算表明該乳液體系的成核機(jī)理為液滴成核。熱重分析表明,超聲輻照乳液聚合制備的P(WPSF-co-BA)復(fù)合乳液的具有