分散聚合制備單分散聚苯乙烯陽離子微球.pdf

1、本文以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)為可聚合型分散劑，主要研究了不同分散介質(zhì)－甲醇和甲醇/水混合溶劑中苯乙烯的分散聚合，并由此制得了表面帶陽離子基團(tuán)的聚苯乙烯微球。通過掃描電鏡觀察了聚苯乙烯微球的形貌，通過XPS、電位滴定等測試手段對聚苯乙烯微球表面季銨鹽官能團(tuán)進(jìn)行了定性與定量分析，采用重量分析法跟蹤單體轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間的變化?？疾炝烁鞣N反應(yīng)參數(shù)對甲醇和甲醇/水混合溶劑中苯乙烯的聚合過程及對聚合物微球粒徑及其分布的影響。

2、 以甲醇純?nèi)軇榉稚⒔橘|(zhì)的苯乙烯分散聚合中，所得結(jié)果表明陽離子型聚苯乙烯微球為近乎單分散的聚合物微球，粒徑范圍為0.46-2.78μm；整個分散聚合過程比較平緩，單體轉(zhuǎn)化率隨時間延長而逐步增加；分散劑DMC的含量增加，粒子粒徑增大，粒子表面季銨鹽官能團(tuán)的數(shù)目增多，DMC主要起到單體的作用；初始單體濃度增大，粒子粒徑增大，粒徑分散系數(shù)也增大；引發(fā)劑濃度增大，粒子粒徑增大，粒子呈多分散；交聯(lián)劑DVB的加入可使粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，球形發(fā)生變化，

3、不再呈規(guī)則球形。 以甲醇/水混合溶劑為分散介質(zhì)時，分別研究了一步法與兩步法苯乙烯分散聚合： 一步法中，分散聚合過程在4小時以前反應(yīng)速度比較快，4小時以后反應(yīng)趨于平緩；隨體系內(nèi)水含量的增多，粒子粒徑變小，反應(yīng)速率先增大后又有所減小，在甲醇/水體積比為90/10的情況下反應(yīng)速率達(dá)到最大值；隨初始單體濃度的增大，粒子粒徑增大，同時粒徑分散系數(shù)也增大；隨引發(fā)劑濃度的增大，單體轉(zhuǎn)化率明顯提高，對分散系數(shù)影響不大；隨分散劑DMC含量

4、的增加，粒子粒徑減小，DMC起到的主要作用是分散劑的作用；隨交聯(lián)劑DVB的加入，粒子呈多分散。 兩步法中，第二步滴加單體的時間在1小時的時候效果最好，得到的粒子粒徑最均勻；兩步法比一步法得到的粒子更均勻，粒徑分散系數(shù)更小；隨初始單體濃度的增大，粒子粒徑增大。此外，通過控制第二步補(bǔ)加單體的時間，可以得到納米級的聚苯乙烯微球。當(dāng)反應(yīng)完全，在8小時再補(bǔ)加單體時，得到了40-115nm的聚苯乙烯納米粒子，苯乙烯可以作為助溶劑。