超聲輻照乳液聚合制備P（St-co-NaSS）共聚物及P（St-co-NaSS）-CdS納米復合粒子的制備.pdf

1、本文研究了超聲輻照下疏水性單體苯乙烯(st)與離子型單體苯乙烯磺酸鈉(NaSS)的乳液共聚，制備了表面修飾有陰離子基團磺酸基的共聚物乳膠粒。對聚合反應影響因素及聚合反應動力學進行了研究，為超聲輻照乳液共聚的研究提供實驗基礎和理論依據(jù)。利用乳膠粒表面磺酸基與CdS納米粒子間的相互作用，直接在乳膠粒表面生成CdS，制備了具有核殼結構的P(St-co-NaSS)/CdS納米復合粒子，為解決聚合物與無機納米粒子界面相互作用，制備小粒徑、窄分布、

2、具有可控結構的聚合物/無機納米復合材料提供新思路。 利于超聲波的分散、攪拌、乳化及引發(fā)作用，實現(xiàn)了超聲輻照下St與NaSS的乳液共聚，制備了帶有磺酸基官能團的P(St-co-NaSS)共聚物。研究了各種反應因素對聚合反應過程的影響。聚合反應過程只有加速期和降速期，而沒有恒速期，與微乳液聚合過程相似。陰離子型乳化劑SDS引發(fā)效果最佳，且隨乳化劑濃度增大，誘導期縮短，聚合反應加快。隨單體st含量提高，聚合反應速率下降；共聚單體NaS

3、S的加入使乳液穩(wěn)定性增加，乳膠粒粒徑變小，粒徑分布變窄，聚合反應速率加快。在實驗水浴溫度范圍內，溫度變化對聚合反應影響不大，隨溫度提高聚合反應速率略有提高。少量無機鹽的加入促進聚合反應，但過量的無機鹽會破壞乳膠粒表面雙電層，降低乳液的穩(wěn)定性，不利于聚合反應。少量乙醇的加入明顯促進了聚合反應，并且使PS乳膠粒粒徑變小、粒徑分布變窄，但乙醇對共聚物乳膠粒的粒徑及粒徑分布影響較小。乙醇過量時會削弱空化效應，使聚合反應變慢。對乳液的形貌分析結果

4、表明，共聚物乳膠粒為規(guī)則的球形，粒徑在40nm左右。由于NaSS鏈段的存在，使共聚物極性增強，在非極性甲苯溶劑中的溶解性下降；離子基團間存在靜電相互作用，使共聚物Tg有所提高。利用帶磺酸基官能團的共聚物乳膠粒制備了具有核殼結構的P(St-co-NaSS)／CdS納米復合粒子。由于磺酸基與CdS間存在較強的相互作用，因此使用共聚物乳膠粒為載體能夠得到均勻的復合乳液。對復合粒子進行XPS分析可知，磺酸基中S原子的電子結合能向低能端移動，復合