无皂乳液聚合聚苯乙烯微球论文.doc

论文题目：无皂化乳液聚合制备聚苯乙烯微球专 业：高分子材料与工程学 生：桑玮 〔签字〕指导教师：后振中 〔签字〕摘 要随着科学技术的开展，高分子微球的应用越来越广泛，特别是单分散型聚合物微球受到人们的关注，成为研究热点在各种高分子微球中，聚苯乙烯(PS)微球研究较多，应用较广，在色谱柱填料、光子晶体光学滤波器、光开关、高密度电磁数据存储器、化学和生物化学传感器等领域具有重要用途传统PS微球的制备方法有:乳液聚合法，分散聚合法，悬浮聚合法这些方法需要大量的添加剂，后处理复杂，环境污染严重，所得产品外表不干净，本钱较高无皂乳液聚合是指完全不含乳化剂或仅含少量乳化剂的乳液聚合,与传统的聚合方法相比，本钱低，后处理工艺简单，外表干净，环境污染小本文采用无皂乳液聚合法制备聚苯乙烯微球，研究了单体浓度，引发剂用量，反响体系离子浓度和温度对聚苯乙烯微球粒径的影响结果说明，保持其它条件不变，聚苯乙烯微球的粒径随单体浓度的增大而增加；引发剂浓度增大，微球粒径减小；反响体系中离子强度增大，微球粒径增大，离子浓度过大时容易结块且不形成微球。

另外，温度对苯乙烯聚合影响较大，温度相对较低时很难发生聚合对所得产物进展红外光谱〔FTIR〕、扫描电镜〔SEM〕和激光粒度〔DLS〕的表征，结果显示，当苯乙烯用量为0.087mol，过硫酸钾用量为1.30mmol，NaCl用量为2.56mmol，反响温度为80℃，反响时间为12h时，所得PS微球的平均粒径约为0.83μm，分散性和粒径分布相对较好关键词：聚苯乙烯微球，无皂乳液聚合， 制备方法， 应用选题类型:ASubject:Soap-free emulsion polymerization preparation of polystyrene microspheresSpeciality:Polymer materials and engineering student:Sang Wei(Signature)Instructor:HouZhenzhong(Signature)ABSTRACTWith the development of science and technology, the application of polymer microspheres more and more widely, especially the single dispersible polymer microspheres by the attention of people, bee a research hotspot. Among various kinds of polymer microspheres, polystyrene (PS) microspheres, which is widely used in the chromatographic column packing, photonic crystal optical filter, light switch, high-density electromagnetic data storage and chemical and biological chemical sensors, etc. Traditional preparation of PS microspheres: emulsion polymerization, dispersion polymerization, suspension polymerization. These methods need a lot of additives, post-processing ple* and serious environmental pollution, the product surface is not clean, the cost is higher. Soap-free emulsion polymerization is entirely without emulsifier or only contains a small amount of emulsifier in emulsion polymerization, pared with the traditional polymerization methods, low cost, simple post-treatment processing, the surface is clean, environment pollution is small. This article studied the monomer concentration, initiator dosage, reaction system ion concentration and temperature on the influence of particle size of polystyrene microspheres. The results showed that other conditions remain unchanged, the particle size of polystyrene microspheres increased along with the increase of monomer concentration; Initiator concentration increases, the microspheres particle size decreased; Reaction system in the ionic strength increases, the microspheres particle size increases, the ion concentration is too large when easy to agglomerate and formation of microspheres. In addition, the influences of temperature on the polymerization of styrene; aggregation at relatively low temperature is difficult to occur. The products for the infrared spectra (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and laser particle size (DLS) characterization, results show that when the dosage of styrene is 0.087 mol, dosage of potassium persulphate 1.30 mmol, dosage of NaCl was 2.56 mmol, the reaction temperature is 80 ℃, the reaction time of 12 h, the average particle size of the PS microspheres of about 0.83 μm, dispersion and particle size distribution is relatively good。

Key words: polystyrene microspheres, soap-free emulsion polymerization, the preparation methods，applications Topic type: A目录摘 要IABSTRACTII目录IV第一章 前 言11.1高分子微球概述11.2聚苯乙烯微球的应用21.3 聚苯乙烯微球的合成方法21.3.1乳液聚合31.3.2悬浮聚合[18]41.3.3分散聚合[22]61.3.4种子乳液聚合法71.3.5无皂乳液聚合81.4本论文的研究目的，意义以及主要容10第二章 实验局部112.1 无皂乳液聚合引发机理112.2 试验方法112.2.1实验所需的设备和仪器112.2.2实验所需的试剂及处理122.2.4实验方案及流程132.2.3聚苯乙烯微球的制备142.3 表征方法和测试15第三章 结果与讨论163.1 聚苯乙烯的红外图谱163.2 扫描电镜图像分析结果163.2.1不同苯乙烯用量所得微球的形貌163.2.2不同引发剂用量所得微球的形貌173.2.3不同离子强度所得微球的形貌183.3激光粒度表征结果193.3.1单体用量对微球粒径的影响193. 3.2引发剂用量対微球粒径的影响203.3.3离子强度对微球粒径的影响223.3.4 PS微球的粒径分布23第四章 结论24参考文献25致28. z-第一章前 言1.1高分子微球概述高分子微球是指直径在纳米级至微米级，形状为球状或其它几何体的高分子材料或高分子复合材料。

具有比外表积大、吸附性强、凝集作用大及外表反响能力强等特性高分子微球形态多样，由于它特殊的构造形态，在不同领域得到了广泛的应用1955年Vanderhoff等[1]在失重条件下，采用乳液聚合法成功地合成了粒径在2-30μm的单分散性聚苯乙烯微球如今在制备微球方面主要侧重以下两点，(l)采用多种不同的聚合方法合成具有不同聚合物分子量、不同粒径的单分散聚合物微球；(2)突破高分子化合物原始组分本性特征所限定的应用价值，开展到粒子尺寸、胶粒外表形态和粒子的亚微观构造，从特性官能团的调配与转化入手，制备各种新型功能性胶体和材料如何在普通的条件下制备出分散性好，粒径均一的聚苯乙烯微球是为研究者提出的重要课题高分子微球一般按照尺寸、功能和状态分类按照其尺寸,高分子微球可分为两类：纳米微球和微珠数十微米以上的大微球称为微珠按照其功能，高分子微球可分为四类：(1)微胶囊[2-3]微胶囊是指在微球芯部具备其他功能性物质的微球，是利用天然或合成的高分子材料为囊材将囊芯物包裹而成的容器2)复合微球[4-5]，复合微球是指由两种或两种以上不同的材料所制备而成的微球常用的复合微球的合成方法有物理化学法和化学方法:物理化学法是通过静电作用、化学作用或生物作用，使无机或有机物沉淀在核外表形成壳的过程；化学聚合法是直接在无机粒子外表进展的聚合方法[6]。

3)磁性微球[7]磁性微球属于复合微球，是指在微球部包埋了无机磁性物质的微球按照其状态,高分子微球可分为微球、颗粒;高分子乳液;乳胶;聚合物胶体;微凝胶以及粉体其中,微球、颗粒一般不区分是乳液状或者枯燥状态，而高分子乳液是在水或有机溶液中制备而得到的微球分散液，呈乳液状聚合物微球具有比外表积大，吸附性强，凝聚作用大及有外表反响能力等特异性质，所以在不同领域有着广泛的应用在光学方面聚苯乙烯(PS) 微球常用作制备光子晶体的材料，这是因为聚苯乙烯微球的制备方法简单，单分散性好，聚苯乙烯材料具有良好的力学性能，在光晶制备中起到好的作用在医学和生物化学领域中应用也日益广泛，它可用于临床检验,药物释放、癌症和肝炎的诊断、细胞的标记、识别、别离和培养、放射免疫固相载体及免疫吸收等方面由此可见聚合物微球的制备在生物化学、免疫医学、固定化酶、高效离子交换树脂、固相合成载体、色谱填料以及其它高新技。