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摘要本论文采用Makowski法，以疏水性的聚苯乙烯作为主链，通过磺化反应引入亲水基团磺酸基制得一系列具有不同磺化度的双亲性聚合物磺化聚苯乙烯（PSS）。并通过红外对PSS结构进行表征。本实验研究了磺化聚苯乙烯在不同溶剂中的溶解性的区别。将PSS制成薄膜，研究PSS薄膜的吸水率、接触角。磺化聚苯乙烯在DMF/H2O中自组装得到胶束后，使用紫外光分光光度计、纳米粒度测试仪来研究PSS的自组装过程和胶束粒径分布。研究磺化聚苯乙烯的乳化性能，以PSS作为乳化剂通过乳液聚合聚苯乙烯，并用纳米粒度测试仪表征聚苯乙烯乳胶粒子的粒径分布。
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关键词：双亲性共聚物 磺化聚苯乙烯 自组装 胶束 乳化作用7954
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Abstract
A series of sulfonated polystyrene(PSS) with different sulfonation level were prepared by Makowski's method. Fourier IR spectra was used to characterize the molecular structure of polymer. Their sulfonation level had the effect on the solubility in several solvents. The water absorption and the contact angle of PSS with water were studied by means of their films. UV spectrophotometer and Zetasizer were used to study the self-assembly process and the micells particle size distribution of PSS in DMF/H2O solution. The emulsion polymerization of styrene stabilized by PSS was investigated. The size distribution of Polystyrene latex particles was studied by Zetasizer.
Key word: Amphiphilic copolymer Sulfonated polystyrene Self-assembly Micelles Emulsification
目 次
1 绪论 1
1．1 前言 1
1.2 聚苯乙烯磺酸盐研究现状 1
1.3 聚苯乙烯磺酸盐应用 2
2磺化聚苯乙烯的制备与测试 4
2.1 引言 4
2.2 实验部分 4
2.2.1 实验仪器 4
2.2.2 实验原料 5
2.2.3 实验过程 5
2.2.4 测试与表征 7
3 磺化聚苯乙烯的结构与性能 8
3.1 聚苯乙烯的磺化 8
3.2 磺化聚苯乙烯的红外表征 9
3.3 磺化聚苯乙烯的溶解性 10
3.4 磺化聚苯乙烯的自组装行为 11
3.5 磺化聚苯乙烯薄膜性能 12
3.5.1 磺化聚苯乙烯薄膜的接触角 12
3.5.2 磺化聚苯乙烯薄膜吸水率 13
3.6 磺化聚苯乙烯的乳化性能 14
结 论 16
致 谢 18
参 考 文 献 19
1 绪论
1．1 前言
聚苯乙烯作为世界五大通用塑料之一，因为其价廉、易于加工等优点而得到广泛地应用。磺化反应工艺与技术在现代化工领域中占有重要地位，是合成多种有机产品的重要手段[1]。磺化反应是一种在有机分子中引入磺酸基或磺酸氯基的反应过程。磺化反应可分为直接磺化和间接磺化两种。直接磺化是指在磺化过程中磺酸基取代碳原子上的氢；而磺酸基取代碳原子上的卤素或硝基称为间接磺化。
烃类高分子聚合物的磺化反应，通常需要选择合适的催化剂或者溶剂、磺化剂和磺化方法才能实现。常用的磺化剂有浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、磺酸酯和氯磺酸。用浓硫酸做为磺化剂时，反应比较温和，副产物较少，易于控制，而过量的硫酸可降低物料的黏度并帮助传热，所以工业上仍普遍用此法[2]来制备磺化聚苯乙烯。
一般来说，分子量越大，所需的浓硫酸越多，反应时间就越长[3]。常用的溶剂有浓硫酸、环烷烃、氯代烷烃等，磺化剂在不同的溶剂中溶解性不同，导致磺化效果差距很大，因此选择合适的溶剂和磺化剂十分重要[4]。