交聯(lián)聚苯乙烯微球的合成與功能化.pdf

1、隨著功能高分子微球研究的深入，在微球表面進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)，如將某些具有特定功能的物質(zhì)接枝到微球表面，從而使得其具有新的功能。由此制備出一類具有潛在應(yīng)用前景的獨(dú)特的高功能材料。制備功能高分子微球的常用方法是非均相體系中的共聚，這種共聚主要是以無皂乳液聚合或分散聚合形式進(jìn)行的。另外，實(shí)現(xiàn)功能化的途徑還包括對微球表面進(jìn)行改性。 本文用分散聚合和無皂乳液聚合兩種方法制備得到了表面含有活性氯原子的交聯(lián)聚苯乙烯微球，同時對微球表面的含氯量用X

2、射線光電子能譜儀(XPS)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明，在苯乙烯的無皂乳液聚合中，添加少量的對氯甲基苯乙烯(CMSt)為功能單體即可制得表面富含氯原子的微球，而在分散聚合中達(dá)不到這個效果。最終確定了一種制備表面富含氯原子的交聯(lián)聚苯乙烯微球的制備工藝，并對兩種聚合方法中的影響因素進(jìn)行了探討。結(jié)果得出，在分散聚合中，一定濃度范圍內(nèi)，交聯(lián)微球的流體動力學(xué)半徑(Rh)隨著引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)濃度的增大而減??；隨CMSt用量的增大而增大；隨分散

3、劑聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)用量的增大而減小，同時，在其他條件不變的情況下，PVP的質(zhì)量百分比濃度為4％時粒徑分布最窄。在無皂乳液聚合中，一定溫度下，添加一定量的助溶劑丙酮，可以使反應(yīng)在較短時間內(nèi)獲得較高轉(zhuǎn)化率。在相同條件下，隨著反應(yīng)溫度的升高，反應(yīng)也可以在較短的時間內(nèi)達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。在一定濃度范圍內(nèi)，Rh隨著引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)濃度的增大而減?。浑S丙酮用量的增大而減小。從而可制得不同粒徑及粒徑分布的表面含活性氯的交聯(lián)聚苯乙烯微球。通

4、過這些研究，最終選用無皂乳液聚合法制備的表面富含活性氯原子的交聯(lián)聚苯乙烯微球進(jìn)行下一步表面改性。 用該表面富含活性氯的交聯(lián)聚苯乙烯微球作為引發(fā)劑，以CuCl為催化劑，N，N，N'，N”，N”-五甲基二亞乙基三胺(PMDETA)為配位劑，水為分散介質(zhì)，引發(fā)N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合，得到PNIPAAm-g-PSt溫敏性微球。借助傅立葉轉(zhuǎn)換紅外(FTIR)、差熱掃描量熱儀(DSC)、掃描電子顯微鏡(SE