超声波乳化效应及在绿色乳液聚合中的应用

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在该论文中,作者使用超声波合成技术实现了绿色化学的目的,实验中充分利用了超声波的"一级效应"和"二级效应".一级效应即超声波的化学效应,超声波在溶液中的辐射形成许多微泡,这种现象被称为"空化现象",空化现象可能是化学效应的关键,在溶液介质中微泡的形成和破裂伴随着能量的释放,由此产生的局部极端环境:2000-3000K的高温和几百个大气压.这些能量可以用来打开化学键促进化学反应.另外由于声波的辐射、体系对声波的吸收、介质和容器的共振,使得超声波对反应体系有良好的乳化效果.这种超声波的乳化效果为超声波的"二级效应".实验中作者充分利用了超声波的化学和乳化效应.容器的共振,使得超声波对反应体系有良好的乳化效果.这种超声波的乳化效果为超声波的"二级效应".实验中作者充分利用了超声波的化学和乳化效应.第二章作者主要研究了苯乙烯超声波的无乳化剂乳液聚合,聚苯乙烯是功能塑料,由于其良好的光学和力学性能,在工业中有着很广泛的用途.实验中,初步探索了超声时间、超声功率对聚合物数均分子量和单体转化率的影响规律,第三章作者成功的实现了无乳化剂条件下苯乙烯/丙烯酸体系的无规共聚合.聚苯乙烯/丙烯酸共聚物是良好的高分子乳化剂以及在涂料、墨汁等方面有着很重要的意义.作者用红外(FT-IR spectra)和核磁共振(H-NMR)表征了聚合物的结构,证明了共聚合反应的发生以及初步估算了苯乙烯和丙烯酸单体在聚合物中的比例.采用粘度法来反映数均分子量在不同反应条件下的变化情况,讨论了超声功率、超声时间和数均分子量的关系以及对单体转化率的影响.实验表明了该聚合反应具有诱导期短、单体转化率高的优点.并且通过AFM(原子力显微镜)和动态光散射对苯乙烯/丙烯酸共聚物在不同溶剂中的聚集态行为进行了微观分析,结果显示这种两性高分子有着有趣的自组装结构.作者发现在通常情况下聚合物分子量随着超声功率的提高而减小,单体转化率和超声时间成正比的.苯乙烯/丙烯酸共聚物带有亲水和亲油的两性基团,在特定的溶剂中聚合物分子链有着明显的取向.第四章主要讨论了苯乙烯和丙烯酸共聚物(St-co-AA)的血液相容性.生物相容性可解释为生物材料和人体接触后,在材料一组织界面发生一系列的相互作用后最终被人体所接受的性能.通过AFM观察纤维蛋白原(fribrinogen)和牛血清白蛋白(BSA)在聚合物样品表面的吸附情况.作者发现合成得到的共聚物材料在合适的成膜条件下,可以通过共聚物的微相分离结构实现生物相容性界面的获得.实验中,作者使用AIBN、或过硫酸盐作为引发剂,超声波分解引发剂引发聚合,避免使用化学表面活性剂和分散剂,从而实现了从化学反应根源上尽可能的消除化学污染的目的.
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