悬浮聚合法:这种方法是指反应的单体以小液滴的形式悬浮在水介质中进行的聚合反应, 这是由引发剂产生的自由基引发的链式的增长反应,该 体系有许多组分,但主要包含单体、引发剂(根据不同的条件找到合适的引发剂)、分散剂(形成较稳定悬浮液所需的既含有亲水又含有亲油的试剂)、水, 这种体系属于一种非均相体系。反应时,体系中特定引发剂受热分解产生自由基,之后我们 通过采取机械搅拌,这样在剪切力的作用下需要反应的单体先开始分散成微小液滴状并悬浮在体系的水相中,而 分散剂则通过吸附在微小的液滴表面形来成一层保护微小液滴的膜, 同时在助分散剂的作用下共同来阻止反应单体液滴的粘连,使液滴分散开来 ,这样液滴内部开始完成链引发(这三者同时进行互相影响)、链增长以及使反应链终止的聚合过程,最后我们 通过清洗反应后的物质、并干燥得到所需的最终产品。
为了打印的需求,彩色墨粉遵循四个性能方面的标准:⑴粒度特征:颗粒要在5~10μm之间,分布要尽量窄;⑵热学特征:玻璃化温度,软化转变温度;⑶ 荷电特征;⑷墨粉的色彩要求[6-7]。
彩色墨粉的粒度特征对其性能有着十分重要的影响,主要是颗粒大小在5~10μm之间,外观尽可能呈球形且表面光滑。当今较为高端的彩色墨粉粒径一般能够将其控制在大约6μm[8]。墨粉的半成品制备主要分为两部分,,纳米乳胶粒子的制备和该粒子的凝聚,本次毕业设计主要研究后半部分,即如何控制凝聚的工艺条件,探索这些条件从而找到制得满足要求的粒子的条件。
1。2 细乳液法制备纳米乳胶粒子论文网
1。2。1 细乳液聚合的原理
细乳液聚合法,该方法是在1973年Ugelstad教授首次公开提出的。细乳液是指通过高剪切力作用从而形成的稳定分散,其大小在50~500nm之间的微小液滴,其中包含反应单体、水相、引发剂、乳化剂、助乳化剂物质,聚合反应发生在液滴内。
相比于普通的乳液聚合,细乳液聚合在体系中引进了其所没有的助乳化剂,并采取不同于此的微乳化手段,从而使原来粒径较大的反应单体液滴被分成亚微液滴。乳化剂以胶束形式存在,之后进一步转移到反应单体的亚微液滴外表面上,这就减少了胶束,引发成核就主要在单体液滴上进行。因此细乳液聚合是一种典型的液滴成核。
与微乳液聚合相比,细乳液聚合需求的表面活性剂的量相对更少。但是由于细乳液其实属于热力学亚稳体系一种,所以它不能自发自动地形成,因此必须通过高剪切力的作用,并在乳化剂和助乳化剂的协同作用下来抵抗内油相体系的内聚聚能和液滴表面能,这样就形成了微小液滴的分散体系。
1。2。2 细乳液聚合法纳米乳胶粒子的制备
制备应包括以下三个步骤:
①预乳化:首先将乳化剂和匹配的助乳化剂溶于单体或水中;
②乳化:将油相(单体或单体的混合物)加入预乳化所得的水溶液,再通过机械搅拌从而使其搅拌均匀;
③细乳化:将上述混合物通过高强度均化器的均化作用,单体被分散成大小介于50-500nm之间的微小单体液滴。
④聚合阶段:将细乳液转移进反应器中聚合,可使用磁力搅拌器或低剪切的搅拌器进行[8-10]。
1。3 纳米乳胶粒子的凝聚
1。3。1 凝聚机理
纳米乳胶粒子的大小在为10-1000nm,较小因此自然沉降很难实现,所以只可以依靠加快粒子之间相互的有效碰撞,不断聚集,从而增大得到满足大小要求的粒子。可因为乳胶粒子微粒在体系中分散度很高,凝聚不是很容易。第一:重力和布朗运动产生的力相互平衡从而导致沉积平衡。而且乳胶粒子带电后,由于静电斥力的排斥更加难以发生凝聚。凝聚有三大机理: