【碩士】聚苯乙烯核殼微球工藝、結(jié)構(gòu)及性能研究

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　　【碩士】聚苯乙烯核殼微球工藝、結(jié)構(gòu)及性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：長安大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　聚苯乙烯板作為高效保溫材料，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于屋面、地下室和地面等。由于聚苯乙烯保溫效果差，要達(dá)到現(xiàn)代建筑保溫要求需要較高的厚度，大約為40．80mm，且其強(qiáng)度不高，承重能力較低，外貼面磚時需要進(jìn)行加強(qiáng)處理，另外由于聚苯乙烯保溫板吸水性高，如果有滲漏出現(xiàn)，板材很容易變質(zhì)，使保溫效果下降，同時由于聚苯乙烯的高易燃性，對建筑安全造成隱患。故單一聚苯乙烯保溫材料不能滿足保溫隔熱要求。因此怎樣對其進(jìn)行改性處理以降低導(dǎo)熱系數(shù)是一個很有意義的課題?！　? 本論文將水玻璃為硅源所制備的納米硅氣凝膠，通過硅烷偶聯(lián)劑(1講．570)對其進(jìn)行前期表面改性處理，取代氣凝膠粒子表面的Si．OH基團(tuán)，使其由親水性轉(zhuǎn)為親油性以利于提高苯乙烯與納米硅氣凝膠的接枝率；再以乙醇作為溶劑，聚乙烯吡咯烷酮(PVP．K30)作為穩(wěn)定劑，偶氮二異丁腈(AIBA)作為引發(fā)劑，利用先進(jìn)微波加熱法制備苯乙烯單體(St)與硅氣凝膠粒子復(fù)合結(jié)構(gòu)；通過重量法測定苯乙烯單體轉(zhuǎn)化率、核殼微粒的包覆率，利用透射電鏡(TEM)對核殼微球結(jié)構(gòu)粒徑及形貌進(jìn)行表征；并就微波加熱工藝參數(shù)、Si02氣凝膠與苯乙烯比例、超聲分散時間等工藝參數(shù)對一系列表征手段的影響進(jìn)行了實驗分析?！　? 通過硅氣凝膠改性試驗，優(yōu)選最佳工藝方案為：改性時間24h，溫度為27℃，KH．570與Si02氣凝膠質(zhì)量比為4：5，PH值為5；在苯乙烯包覆試驗中，通過不同體系組分和合成工藝的研究，確定最佳反應(yīng)條件為Si02氣凝膠為39；苯乙烯為219；乙醇水溶配比為3809乙醇+209水；引發(fā)劑用量為苯乙烯質(zhì)量的4．29；分散劑用量為29。確定最佳合成工藝參數(shù)：超聲分散時間為20min、微波輻射時間為40min、微波輻射功率為400w、微波輻射溫度為65℃；在最佳反應(yīng)體系配比和工藝參數(shù)下，核殼復(fù)合結(jié)構(gòu)中苯乙烯轉(zhuǎn)化率為67．1％，復(fù)合微球包覆率為32．7％；所合成復(fù)合結(jié)構(gòu)粉體震實密度為0．3539／cm3高于單純Si02氣凝膠的O．140 g／cm3小于聚苯乙烯的0．971 g／cm3，從側(cè)面反映了核殼復(fù)合結(jié)構(gòu)的組成成分為Si02氣凝膠和聚苯乙烯的集合體；復(fù)合結(jié)構(gòu)粉體的導(dǎo)熱系數(shù)為0．0706w／m*k，小于單純的聚苯乙烯導(dǎo)熱系數(shù)，初步達(dá)到我們所設(shè)想理想結(jié)構(gòu)的效果。　　

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