制备聚甲基丙烯酸甲酯／多壁碳纳米管的动力学

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第２３卷第２期　２００７年４月　
化学反应工程与工艺　
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｒｅａｃｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　
Ｖｏｌ　２３．Ｎｏ　２　
Ａｐｒ．２００７　
文章编号：１００１－－７６３１（２００７）０２—０１７８—０５　
《研究简报ｌ　
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制备聚甲基丙烯酸甲酯／多壁碳纳米管的动力学　
孙玉凤　赵
玲　袁渭康　
（华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海　２００２３７）　
摘要：　对原位聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）／多壁碳纳米管（ＭｗｃＮＴｓ）复合材料的动力学进行　了研究，并采用三段聚合模型拟合分析了碳纳米管的引入对ＭＭＡ（甲基丙烯酸甲酯）聚合过程动力学的　
影响。实验结果表明，碳纳米管的引入减缓聚合速度并推迟凝胶效应阶段的到来；超声波的引入使碳纳米　管在ＭＭＡ体系中分散均匀并使聚合速度加快，导致聚合体系更早进入凝胶效应阶段。　
关键词：原位聚合：甲基丙烯酸甲酯；碳纳米管：动力学；凝胶效应　中图分类号：Ｏ６３１．５　
文献标识码：Ａ　
碳纳米管作为一种新型碳材料，以因其优良的力学性能和独特的光电性能而成为研究热点。自从　１９９９年Ｊｉａ等［１　制备聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）／多壁碳纳米管（ＭＷＣＮＴｓ）复合材料以来，聚合物／　碳纳米管复合材料的研究迅速引起很多学者［２　的关注，但关于聚合物／碳纳米管复合材料聚合动力　学方面的研究报道极少。关于甲基丙烯酸甲酯的高转化率下的聚合动力学，前人已作大量的研究，并　对该过程中的关键问题一凝胶效应和玻璃化效应提出了很多聚合动力学模型［６　］。在前人研究的基　础上考察多壁纳米碳管的引入对ＭＭＡ（甲基丙烯酸甲酯）聚合过程中的凝胶效应和自动加速效应的　
影响，并采用秦霁光等［６　提出的高转化率下的三段聚合模型拟合分析碳纳米管的引入对ＭＭＡ聚合　动力学的影响，以期为ＰＭＭＡ／ＭＷＣＮＴｓ复合材料的制备和产业化提供参考。　
１　实验部分　
１．１试剂　
甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ），化学纯，上海凌峰化学试剂有限公司，减压蒸馏后使用；偶氮二异丁　腈（ＡＩＢＮ），化学纯，上海试四赫维化工有限公司，经重结晶纯化；多壁碳纳米管（ＭｗＣＮＴｓ），清华　大学化工系提供，大部分多壁纳米碳管长度为几到几十个　ｍ，外径在１５～６０　ｒｉｍ，内径４～１０　ｒｉｍ，　壁厚４～３Ｏ　ｎｍ，壁层约１０￣３０层，外壁粗糙不平滑；浓硝酸，分析纯，宜兴市广汇助剂化工有限公　司；丙酮，分析纯，上海菲达工贸有限公司；甲醇，分析纯，上海市振兴化工一厂。　
１．２　ＭＷＣＮＴｓ负载引发剂ＡＩＢＮ　
将一定量ＭＷＣＮＴｓ放入盛有４Ｏ　浓硝酸溶液中，超声波分散３０　ｍｉｎ，１２０。Ｃ回流２４　ｈ后过滤　并水洗至中性，８Ｏ℃真空干燥２４　ｈ后研磨，得到酸处理后的Ａ－ＭＷＣＮＴｓ样品。　
将一定量Ａ—ＭＷＣＮＴｓ加入到丙酮溶剂中，超声波分散１　ｈ，按比例加入一定量的ＡＩＢＮ，室温　搅拌１２　ｈ，２５℃真空干燥２４　ｈ，得到ＡＩＢＮ／ＭＷＣＮＴｓ负载样。为做对比实验，分别将一定量的　
收稿日期：２００６－０８－２９；修订日期：２００６一ｌ１—２２　
作者简介：孙玉凤（１９８１一），女，硕士研究生；赵玲（１９６９一），女，博士，教授，通讯联系入。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｏｌｉｎｇ＠ｅｃｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ　
基金项目：国家自然科学基金重大基础研究项目（２０４９０２００）　

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/87c89c390066f5335a812123.html