psmmaεcl的原位聚合、原位增容反应及其纳米共混物的形成机理

《psmmaεcl的原位聚合、原位增容反应及其纳米共混物的形成机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、东华大学博士学位论文PS．MMA／e．CL的原位聚合、原位增容反应及其纳米共混物的形成机理摘要不相容聚合物共混体系的相形态控制是近年来151益受到人们关注的重要课题。通过反应性增容(或原位增容)可有效地改善聚合物组分间的相容性，减少分散相粒子的尺寸，从而提高材料的性能。但一般尚难使分散相尺寸达到100nm以下。最近，人们通过原位聚合及原位增容的技术，首次成功地制备了聚合物纳米共混物，使分散相尺寸达到80nm左右。这是高分子共混领域取得的一个重要进展。因此，深入从热力学和动力学的方面探讨纳米共混物形成的机理，无疑对

2、发展这类新材料具有重要的理论和实践意义。在本论文中，我们以聚(苯乙烯．CO．聚甲基丙烯酸甲酯)(PS-MMA)为大分子活化剂，系统地研究了PS．1VIMA与e．己内酰胺(e-CL)的原位聚合与原位增容过程，首次制备了具有稳定形态结构的Ps—g-PA6／PA6纳米共聚物，对影响纳米共混物形态的各种因素作了系统的研究；此外，还首次从理论上采用GA方法对反应共混物的相形态作了模拟。论文取得的主要结果如下：1、采用三种不同的共混方法，实施了PS-MMA／e-CL的原位聚合／原位增容反应。结果表明，用直接共混法，或一步法(

3、A法)时，由于PS-MMA与e-CL的熔体粘度相差较大，反应物很难混合均匀，因此不能得到粒径均匀的纳米共混物；而采用预溶解法(B法)或溶剂预混法(C法)均能使PS-MMA／e-CL达到较均匀的混合，因此，在大分子活化剂、小分子活化剂和引发剂存在下，通过原位聚合／原位增容反应过程，可生成较高含量的PS—g—PA6共聚物，从而获得分散均匀的Ps—g-PA6／PA6纳米共混物；由C法制备的纳米共混物，在退火乃至熔融后，仍能保持其纳米形态的存在。WAXD分析表明，在PS—g—PA6／PA6纳米共混物中，仍存在不太完善的P

4、A6晶体结构。但从DSC曲线中却观察不到明显的熔融峰。2、研究了影响PS-MMA／e—CL原位聚合／原位增容反应的重要因素。结果表明，东华大学博士学位论文大分子活化剂PS—MMA的用量、分子量以及组成中MMA的含量均对反应过程有重要影响：当PS—MMA用量低于30wt％时，接枝率随PS-MMA的用量增加而增大，而分散相PA6的分子量却下降；使用低分子量的PS-N04A以及提高PS-MMA中的MMA含量均有利于接枝率提高，PS—g—PA6含量增加，而分散相PA6的含量和分子量均下降。提高小分子促进剂BDI用量，反应

5、共混物中PA6含量增加，Ps—g-PA6含量降低，且接枝的PA6侧链的平均聚合度也随之降低。提高共混温度，使共混物中PA6含量提高，PS-g-PA6含量降低。3、探讨了PS—MMA／e-cL原位聚合／原位增容反应的动力学过程。结果表明，提高PS—NOiA的含量以及PS-MMA中MMA的含量均可提高接枝反应的速率，但同时使e—CL的均聚反应速率降低；反之，提高BDI的用量，则有利于PA6的生成而接枝反应速率降低；降低反应温度，提高Ps—MMA的分子量，对￡一cL的均聚以及与PS一眦A的接枝反应均有不利的影响。结果还

6、表明，￡．CL的用量越低，PS—MMA中的MMA的含量越高，反应温度越高，则偏离log({．c)--t的线性关系越显著。4、利用图像统计的方法，深入分析了预混合法原位制备共混物时，共混条件对相形态结构的影响。结果表明，提高PA-MMA的用量及分子链中姗A的含量，采用分子量较大的PS-MMA以及推迟加入小分子促进剂BDI等因素，均有利于形成微小的、分布均匀的纳米形态结构。温度对形态结构的影响较复杂，在200"C时不利于形成纳米结构的分散相颗粒。5、首次采用小角激光散射(SALS)方法，系统地考察了原位聚合／原位增容

7、反应过程中共混物形态结构的演化。结果表明，小分子向分散相内部的扩散和分散相颗粒之间的聚结同时存在，造成分散相颗粒的直径和粒间的距离同时增长。提高PS-MMA的分子量和用量，提高其分子链上MMA的含量以及降低温度均可降低分散相颗粒的直径，同时，粒间距的增长速率最高。6，首次采用遗传算法(GA)对原位聚合／原位增容反应过程所形成的共混物的形态作理论上的模拟。所预测的共混物形态与前述的实验结果相当吻合。关键词：聚(苯乙烯-CO一聚甲基丙烯酸甲酯)，￡．己内酰胺，聚酰胺6，纳米共混物，原位聚合，原位增容，相形态，动力学，

8、模拟Ⅱ东华大学博士学位论文StudyontheReactionofinsituPolymerizationandinsituCompatibilizationofP&MMA，￡一CLandtheFormationMechanismofTheirNanoblendsAbstractControlofphasemorphologyofincompatiblepolymerbl