單分散大粒徑功能化高分子微球的制備與表征

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1、巧．？ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中國(guó)第－所現(xiàn)代大學(xué)＾ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５Ｌ＇＾．畫(huà)＾．禱；Ｉｆ電羞尹；農(nóng)；＾碩±學(xué)位論文…‘畔＂Ｊ…縱．＾ｇ、化學(xué)工ｓ：Ｍｍ．學(xué)科專(zhuān)業(yè)：Ｉ，作者姓名王婢、：＾ｉ；指導(dǎo)教師國(guó)兵ｉ臘授Ｗ＾＾Ｋ：李￣；；ＭＩＭ；＾ｍ：］細(xì)麵：Ｉ—＾ＢＷ天津大學(xué)研究生院２０１５年４月＇Ｍ；；ｌＭＭｆｃ．：＇．．＾．放減ｐ＾、’‘‘．．－－＾氣二．，占＇氣－ＶＪ．。ｖ命ｊ＇，－＾—

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3、文作者簽名：簽字日期年主月巧日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可Ｗ將學(xué)位論義的今部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢？索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編Ｗ共查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年王月日簽字日期：興皮年文月！？日單分散大粒徑功能化高分子微球的制備與表征Thepreparationandcharac

4、terizationofmonodispersemicron-sizefunctionalpolymermicrospheres學(xué)科專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程研究生：王燁指導(dǎo)教師：李國(guó)兵副教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零一五年四月摘要單分散的功能高分子微球因其粒徑均一、可選擇性附加各種功能基團(tuán)、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。目前尚無(wú)制備大粒徑單分散功能化高分子微球的有效方法。本文對(duì)液相環(huán)境中振動(dòng)分散條件下，射流斷裂的規(guī)律進(jìn)行了研究，并采用振動(dòng)分散聚合法制備了兩種單分散大粒徑的功能高分子微球，強(qiáng)酸型聚苯乙烯-二乙烯苯陽(yáng)離子交

5、換樹(shù)脂和聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球。對(duì)所制備的大粒徑功能化高分子微球進(jìn)行了性能的評(píng)價(jià)與研究。本文中，通過(guò)對(duì)噴嘴施加一定的穩(wěn)定振動(dòng)，可以使水相介質(zhì)中的油相射流斷裂形成均勻液滴。本文中，通過(guò)對(duì)噴嘴施加一定的穩(wěn)定振動(dòng)，可以使水相介質(zhì)中的油相射流斷裂形成均勻液滴。實(shí)驗(yàn)中以苯乙烯-二乙烯苯-過(guò)氧化苯甲酰為油相，聚乙烯醇水溶液為水相，研究了噴嘴孔徑、振動(dòng)頻率、振幅、射流速度等對(duì)液滴的均勻性和粒徑的影響。研究發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生均勻液滴的頻率、振幅、射流速度的取值范圍?？偨Y(jié)了均勻液滴生成的規(guī)律，并采用多項(xiàng)式回歸方程對(duì)振幅上下限和頻率的關(guān)系、射流速度和

6、頻率的關(guān)系進(jìn)行了數(shù)學(xué)表達(dá)。采用本文建立的回歸方程，可對(duì)產(chǎn)生均勻液滴的操作條件和液滴粒徑進(jìn)行預(yù)測(cè)和計(jì)算。在本文中將振動(dòng)分散造粒技術(shù)與散式流態(tài)化聚合技術(shù)結(jié)合，開(kāi)發(fā)了振動(dòng)分散聚合法制備單分散大粒徑高分子微球的工藝，并應(yīng)用該工藝制備了聚苯乙烯~二乙烯苯陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了聚合反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，振動(dòng)分散聚合法制備的離子交換樹(shù)脂與市售離子交換樹(shù)脂產(chǎn)品相比，粒徑分布窄，在0.4~0.6mm之間的顆粒比例達(dá)到94.92%，而懸浮聚合法制備的樹(shù)脂的比例僅達(dá)到46.20%。采用本文方法制備的離子交換樹(shù)脂在全交換容量、熱穩(wěn)定

7、性能等方面也明顯優(yōu)于市售產(chǎn)品。在本文中還將振動(dòng)分散聚合法應(yīng)用于磁性單分散高分子微球的制備中。在油酸包裹的疏水性Fe3O4磁流體存在下，采用振動(dòng)分散聚合方法制備出單分散的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)磁性高分子微球。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和馬爾文2000激光粒度儀(MalvernMastersizer2000)檢測(cè)了磁性微球的形貌和粒徑分布，采用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)檢測(cè)了磁性微球的磁性能、紅外光譜分析儀（FT-IR）研究了在聚甲基丙烯酸甲酯中磁性Fe3O4納米顆粒的結(jié)構(gòu)，差示掃描量熱儀分析了微球的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明PM

8、MA磁性微球的比飽和磁化強(qiáng)度為24.40emu/g,表現(xiàn)為超順磁性，耐熱性較好，微球的尺寸為350μm，且表面光滑，具有單分散性。關(guān)鍵詞：振動(dòng)分散微球單分散大粒徑樹(shù)脂磁性微球表征ABSTRACTMonodispersemicron-sizepolymermicrosphereshavebe