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多孔结构聚合物弹性体的制备与研究
作 者: 陈宏娟
导 师: 张晨
学 校: 北京化工大学
专 业: 高分子化学与物理
关键词: 浓乳液 泡孔结构 聚丙烯酸丁酯 水凝胶 N-异丙基丙烯酰胺
分类号: TQ334
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
本课题采用浓乳液聚合方法制备了具有多孔结构的聚丙烯酸丁酯(PBA)弹性体,并在孔内引入聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPA)。由于聚N-异丙基丙烯酰胺是一种温敏性物质,所以获得的共聚物P(BA-NIPA)也具有温度响应性,存在有一临界相变温度,利用孔内的温度响应,新材料在生物医药领域将会有潜在应用。 论文首先制备出多孔结构的丙烯酸丁酯弹性体(PBA/DVB)作为载体,其中水作为分散相,丙烯酸丁酯单体作为连续相,采用浓乳液聚合的方法制备泡孔结构,通过扫描电镜系统研究了乳化剂的浓度、分散相体积分数等对泡孔聚合物中孔的结构的影响,并考察了温度对浓乳液体系稳定性的影响,结果表明随着乳化剂用量增加,PBA弹性体的孔径逐渐减小,并且泡孔间的通道数量增多;随着分散相体积分数增加,PBA弹性体材料的泡孔直径和通道数量逐渐增大,孔隙率增加,密度降低。 在制备出多孔结构的载体后,论文研究了利用在分散相与连续相内的两相同时聚合将聚N-异丙基丙烯酰胺引入聚丙烯酸酯弹性体的多孔结构内,制备出的共聚物P(BA-NIPA)同样具有温度敏感性。论文通过扫描电子显微镜和红外谱图将共聚物P(BA-NIPA)与载体PBA/DVB和水凝胶PNIPA进行了比较;同时研究了配料比中NIPA含量对共聚物的密度、临界相变温度、溶胀率的影响;以及共聚物和均聚物的溶胀率温度依赖性,为材料的进一步应用奠定了一定的研究基础。
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全文目录
第一章 文献综述 11-32 1.1 多孔材料 11-16 1.1.1 多孔材料的概述 11 1.1.2 多孔材料的应用 11-13 1.1.3 多孔材料的制备方法 13-16 1.2 水凝胶 16-21 1.2.1 水凝胶概述 16-17 1.2.2 水凝胶的分类及性质 17-20 1.2.3 水凝胶的应用 20-21 1.3 浓乳液体系 21-30 1.3.1 浓乳液的分类 22 1.3.2 浓乳液的制备方法 22-23 1.3.3 浓乳液的性质 23-26 1.3.4 浓乳液聚合的特点 26-28 1.3.5 浓乳液聚合的应用 28-30 1.4 课题的目的和意义 30-32 1.4.1 问题的提出及解决方法 30-31 1.4.2 课题的目的 31-32 第二章 实验部分 32-36 2.1 实验药品及仪器 32-33 2.1.1 药品、试剂 32 2.1.2 分析仪器及实验设备 32-33 2.2 各种体系的制备 33-34 2.2.1 载体的PBA/DVB的制备 33 2.2.2 N-异丙基丙烯酰胺的制备 33-34 2.2.3 聚N-异丙基丙烯酰胺的制备 34 2.2.4 P(BA-NIPA)的制备 34 2.3 体系的表征 34-36 2.3.1 红外光谱 34-35 2.3.2 断面形态观察 35 2.3.3 乙醇吸收率的测定 35 2.3.4 孔隙率的测定 35 2.3.5 溶胀率的测定 35-36 第三章 结果与讨论 36-55 3.1 载体PBA/DVB的制备研究 36-42 3.1.1 PBA/DVB多孔结构弹性体材料形成机理 36-37 3.1.2 载体PBA/DVB的红外谱图解析 37-38 3.1.3 乳化剂用量对泡孔结构的影响 38-39 3.1.4 乳液的浓度对泡孔结构的影响 39-41 3.1.5 乳液浓度同孔隙率和酒精吸收率的关系 41-42 3.2 水凝胶PNIPA的结构表征 42-45 3.2.1 PNIPA扫描电镜照片 42-43 3.2.2 PNIPA的红外谱图 43-44 3.2.3 水凝胶PNIPA的溶胀率 44-45 3.3 P(BA-NIPA)的结构表征 45-55 3.3.1 P(BA-NIPA)的反应机理及形成过程 45-48 3.3.2 P(BA-NIPA)的断面形态 48 3.3.3 P(BA-NIPA)的红外谱图 48-49 3.3.4 配料比中NIPA的变化对共聚物密度的影响 49-50 3.3.5 PNIPA、PBA/DVB、P(BA-NIPA)的SR随温度变化情况 50-51 3.3.6 配料中不同NIPA量时共聚物SR随温度变化情况 51-53 3.3.7 配料比中NIPA的变化同共聚物LCST的关系 53-55 第四章 结论 55-56 参考文献 56-60 致谢 60-61 研究成果及发表的学术论文 61
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 橡胶工业 > 热塑性弹性体
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