涂料乳液
纳米ZnO复合聚苯丙乳液合成及功能性研究
2.结果与讨论
2.1纳米ZnO复合乳液聚合反应机理
在反应体系中,ZnO微粒加入分散剂的水溶液中,通过超声分散,分散剂大分子链上部分羧基与ZnO表面作用而使聚甲基丙烯酸吸附和锚定在ZnO微粒表面,亲水基团羧基与ZnO微粒表面作用使得疏水的碳链朝外。相对于水相来说,ZnO微粒表面变得比较亲油疏水。当引发剂分解生成自由基时,溶在水中的单体分子被引发生成单体自由基,可以进一步与其他单体连锁加成而增长,形成一端带有亲水基团(引发剂碎片)的自由基活性链,随着链增长反应的进行,自由基活性链聚合度增大,在水中溶解性逐渐变差,当活性链增长至临界链长时,便自身卷曲缠结,易从水相中析出,反应体系中的ZnO微粒很小,具有较大的比表面积,加之又相对亲油疏水,它就很容易吸附这些生成的低聚物,结果聚合物分子链就包覆在ZnO微粒表面,根据“相似相容”原理,亲水性的基团(如引发剂碎片、羧基等)必然指向水相,在ZnO微粒表面层形成聚合反应场所。随着反应进行,水溶解的单体趋附于粒子表面的聚合物和水的界面,一旦遇到自由基,就在此进行聚合反应,最后使生成的高聚物包覆在ZnO微粒表面,形成包覆型ZnO复合聚苯丙乳液微粒。其反应机理如图1所示。

图3单体加入方式对包覆效率的影响
2.1纳米ZnO复合乳液聚合反应机理
在反应体系中,ZnO微粒加入分散剂的水溶液中,通过超声分散,分散剂大分子链上部分羧基与ZnO表面作用而使聚甲基丙烯酸吸附和锚定在ZnO微粒表面,亲水基团羧基与ZnO微粒表面作用使得疏水的碳链朝外。相对于水相来说,ZnO微粒表面变得比较亲油疏水。当引发剂分解生成自由基时,溶在水中的单体分子被引发生成单体自由基,可以进一步与其他单体连锁加成而增长,形成一端带有亲水基团(引发剂碎片)的自由基活性链,随着链增长反应的进行,自由基活性链聚合度增大,在水中溶解性逐渐变差,当活性链增长至临界链长时,便自身卷曲缠结,易从水相中析出,反应体系中的ZnO微粒很小,具有较大的比表面积,加之又相对亲油疏水,它就很容易吸附这些生成的低聚物,结果聚合物分子链就包覆在ZnO微粒表面,根据“相似相容”原理,亲水性的基团(如引发剂碎片、羧基等)必然指向水相,在ZnO微粒表面层形成聚合反应场所。随着反应进行,水溶解的单体趋附于粒子表面的聚合物和水的界面,一旦遇到自由基,就在此进行聚合反应,最后使生成的高聚物包覆在ZnO微粒表面,形成包覆型ZnO复合聚苯丙乳液微粒。其反应机理如图1所示。
2.2分散剂用量的影响
根据前述的聚合反应机理可知,分散剂聚甲基丙烯酸钠分子被吸附或锚定在ZnO微粒的表面,对纳米微粒起到空间位阻作用,同时在聚合反应过程中可以吸附活性自由基聚合__物链,而使聚合物包覆在ZnO微粒表面。如果分散剂用量太大,在反应体系中会形成大量游离的聚甲基丙烯酸钠分子,这些低聚物分子链通过卷曲会成为类似胶束的场所,单体会在此进行聚合生成纯聚合物胶粒。为此,在聚合反应之前,用超滤膜对分散剂处理的ZnO微粒水溶液进行分离,然后再进行聚合反应。图2为分离与否两种情况下聚合反应产物的包覆率和包覆效率。
根据前述的聚合反应机理可知,分散剂聚甲基丙烯酸钠分子被吸附或锚定在ZnO微粒的表面,对纳米微粒起到空间位阻作用,同时在聚合反应过程中可以吸附活性自由基聚合__物链,而使聚合物包覆在ZnO微粒表面。如果分散剂用量太大,在反应体系中会形成大量游离的聚甲基丙烯酸钠分子,这些低聚物分子链通过卷曲会成为类似胶束的场所,单体会在此进行聚合生成纯聚合物胶粒。为此,在聚合反应之前,用超滤膜对分散剂处理的ZnO微粒水溶液进行分离,然后再进行聚合反应。图2为分离与否两种情况下聚合反应产物的包覆率和包覆效率。
由图2可以发现,将游离分散剂分子分离后,合成复合微粒的包覆率和包覆效率较高。这就证实了前面的分析,未分离游离分散剂分子容易生成纯聚合物乳胶粒子。
2.3单体加入方式对乳液聚合的影响
分别采用一次性加入单体和滴加法进行研究,图3为单体不同加入方式对复合微粒包覆效率的影响。
2.3单体加入方式对乳液聚合的影响
分别采用一次性加入单体和滴加法进行研究,图3为单体不同加入方式对复合微粒包覆效率的影响。

图3单体加入方式对包覆效率的影响
从图3可以看出,采用滴加方式包覆效率比一次性加入高。滴加时反应体系中基本不存在单体液滴,单体在反应体系中呈现“饥饿”状态,单体在ZnO微粒表面进行聚合,而一次性加入单体时,单体还会以低聚物聚合方式形成纯乳胶粒子。这样单体以“饥饿”方式加入时,会形成核壳结构粒子,非“饥饿”方式加入时,除了形成核壳粒子,还会有许多新的粒子产生。
相关文章
发布评论
关于本站 |English| 广告赞助 | 网站地图 | 法律声明 | 意见投诉 | 帮助中心 | 友情链接|合作伙伴: 德国恩家 美国欧施泥 欧施泥外墙 欧施泥内墙 欧施泥微水泥 OURSTUCCO欧施泥色彩词典 OURSTUCCO欧施泥专业改色涂料 OURSTUCCO欧施泥色彩焕新 OURSTUCCO欧施泥色彩设计 欧施泥专业改色艺术涂料产品 OURSTUCCO欧施泥艺术涂料艺术漆色卡 OURSTUCCO欧施泥瓷砖改色 金属改色 玻璃改色 水泥地坪改色 环氧地坪改色 医院改色 地下停车场改色 学校改色PP专色系列,SW专色系列,NCS专色系列,LB专色系列,VS专色系列,BR专色系列,BB专色系列,BJ专色系列,FL专色系列,DUL专色系列,KLM专色系列,CBC专色系列,LIGHT200,LIGHT150,MIDDLE100,DEEP80,BRIGHT,COFFEE,屏幕RGB校色电子词典,色彩原理动态配色,设计师色彩高阶应用,涂料色彩APP系统,所见即所得色彩体验
恩家官方服务电话:400-689-0088 客服:010-84722662 客服传真:010-84726199 版权所有 艺术涂料网 京ICP备11048903号-3