聚苯乙烯包覆微/納米填料微膠囊的制備與性能研究

1.7萬字 49頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要
隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，國家限制使用含毒和腐蝕性較強(qiáng)的傳統(tǒng)阻燃劑，而新型的微膠囊阻燃劑綠色環(huán)保，引起了研究者的廣泛關(guān)注。本文針對目前國內(nèi)阻燃劑微膠囊制備方法復(fù)雜、成本較高的現(xiàn)狀，進(jìn)行了一種簡單易操作、低成本的微膠囊制備方法的實(shí)驗(yàn)探索，研究具有重要的理論意義和重大實(shí)用價(jià)值。
本論文以聚苯乙烯(PS)為囊壁材料，分別選用鱗片石墨、碳納米管（CNTs）和蒙脫土（Na-MMT）為納米芯材，利用液-液相分離原理設(shè)計(jì)和制備了PS/鱗片石墨、PS/CNTs和PS/Na-MMT三種微膠囊，并嘗試解決其中納米材料的分散性問題。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：微膠囊的成球率、粒徑大小以及分布寬度主要與磁力攪拌速率、凝固劑組成和芯材與囊壁材料質(zhì)量濃度比有關(guān)，同時(shí)超聲震蕩時(shí)間大小和磁力攪拌反應(yīng)時(shí)間也是影響微膠囊外觀形成情況的因素；三種微膠囊表面的SEM照片均顯示為致密的PS膜結(jié)構(gòu)，能較好地包覆芯材；內(nèi)部芯材被完全包覆，無規(guī)則分散于囊壁材料形成的殼結(jié)構(gòu)中，微膠囊結(jié)構(gòu)完整，制備了具有明顯的殼核結(jié)構(gòu)的微膠囊；鱗片石墨、碳納米管和蒙脫土在內(nèi)部都能相對均勻地分散于聚合物PS基體材料中。三種微膠囊均能不同程度地改善PS復(fù)合材料的熱學(xué)穩(wěn)定性，研究結(jié)果可為復(fù)合材料的阻燃研究奠定一定的基礎(chǔ)。本研究所用的微膠囊制備方法簡單易行，有利于阻燃劑微膠囊化的工業(yè)化生產(chǎn)。


關(guān)鍵詞：微膠囊；聚苯乙烯；液-液相分離；成球率；芯材