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，國家限制使用含毒和腐蝕性較強的傳統(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注。本文針對目前國內阻燃劑微膠囊制備方法復雜、成本較高的現狀，進行了一種簡單易操作、低成本的微膠囊制備方法的實驗探索，研究具有重要的理論意義和重大實用價值。
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-液相分離原理設計和制備了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。
實驗結果表明：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量濃度比有關，同時超聲震蕩時間大小和磁力攪拌反應時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膜結構，能較好地包覆芯材；內部芯材被完全包覆，無規(guī)則分散于囊壁材料形成的殼結構中，微膠囊結構完整，制備了具有明顯的殼核結構的微膠囊；鱗片石墨、碳納米管和蒙脫土在內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復合材料的熱學穩(wěn)定性，研究結果可為復合材料的阻燃研究奠定一定的基礎。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。


關鍵詞：微膠囊；聚苯乙烯；液-液相分離；成球率；芯材