单分散大粒径聚苯乙烯微球的制备

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单分散、大粒径、具有不同聚合物分子量、不同结构形态与表面特征以及在表面上引入不同功能基团的聚合物微球具有比表面大、吸附性强、凝集作用大及表面反应能力强等特异性质,在情报信息、标准计量、化学化工、医学免疫及生物化学等许多领域有着非常广阔的应用前景,是近20年来开发的一类新型高分子球状粒子。目前,美国、英国、日本、瑞典等许多发达国家在此领域处于领先地位。  本课题以苯乙烯(ST)为单体,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为分散剂,甲醇+乙醇+甲苯+水为分散剂,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,采用分散聚合法制备出了大粒径、单分散的聚苯乙烯微球。通过选择合理的分散聚合体系与反应条件,制备出单分散微米级的聚苯乙烯微球。考察了不同聚合参数,诸如:稳定剂浓度、单体浓度、引发剂浓度、分散齐质浓度、聚合时间等因素对聚合体系稳定性、微球粒径与粒径分布、合成率的影响。研究表明:微球的粒径随引发剂浓度、初始单体浓度、聚合时间的增加而增大,随稳定剂用量、分散剂浓度的增大而减小,同时,微球的分散系数随引发剂浓度、初始单体浓度的增加而增大,随稳定剂用量、聚合时间、分散剂浓度的增大而减小。  国内现有的分散聚合法可以合成粒径为1-10μm的苯乙烯微球,但当微球的粒径大于4μm以后,其单分散性就大大受到限制,若通过后续工艺来使微球实现单分散性的话,那么其合成的成本也无形提高。本研究通过筛选合适的反应体系(稳定剂浓度、单体浓度、引发剂浓度、乙醇浓度等)与反应条件(聚合时间等),成功地制备出了粒径为:4.5—9.6μm,分散系数小于0.08的聚苯乙烯微球。
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