单分散交联聚合物微球因其具有良好的耐热和耐溶剂性能、力学性能、吸附性能以及表面活性,在生物医药、电子信息、分析化学、标准计量及环境保护等许多领域有着广阔的应用前景,对其研究与开发受到越来越多的重视。本论文首先研究分散聚合法制备单分散交联聚苯乙烯微球,采用交联剂的后滴加工艺,并选择了合理的分散聚合体系,考察不同分散聚合参数,诸如:初始单体浓度、稳定剂浓度、引发剂浓度、交联剂浓度、介质配比、后滴加配方、后滴加开始时间、后滴加持续时间、搅拌速率等因素对聚合体系稳定性、微球粒径及其分布的影响和变化规律,并研究了所制交联聚苯乙烯微球的耐溶剂及耐热性能。结果表明:在无水乙醇/水体系中,交联聚苯乙烯微球的平均粒径随初始单体浓度、引发剂浓度、交联剂浓度、醇/水比、搅拌速率的增加而增大,随稳定剂浓度的增大而减小。通过交联剂后滴加工艺可以制备单分散的交联聚苯乙烯微球,微球的平均粒径随后滴加开始时间的推迟而增大,随后滴加持续时间的延长而减小,随后滴加配方中无水乙醇含量的增加基本维持不变。对微球的性能进行分析测试,发现所制备的微球具有良好的单分散性和球形度,交联度最高可达92%,玻璃化转变温度和热分解温度分别达到105.7℃和428.7℃。本论文初步探讨了采用交联剂后滴加工艺的苯乙烯分散聚合的动力学特征及聚合机理。结果表明:初期聚合速率和反应最终转化率随交联剂浓度和引发剂浓度的增加而升高。通过红外光谱和扫描电镜能谱分析(EDS)对聚合物粒子的表征,得出稳定剂PVP通过接枝聚合物和物理吸附两种方式存在于微球的表面,并对微球起到稳定保护的作用;交联剂二乙烯基苯与单体苯乙烯发生了共聚,并导致有部分双键残留于微球表面或微球内部。基于实验结果,提出了以下聚合机理假设,采用交联剂后滴加工艺的分散聚合过程可分为三个阶段。(1)均相成核期:反应开始时,单体苯乙烯、稳定剂PVP、引发剂AIBN全部溶解于分散介质中,升温引发剂分解产生自由基,并引发单体聚合,生成溶于分散介质的短链自由基,当分子链长超过临界长度后,便从介质中沉析出来形成核。在此过程中,部分短链自由基向PVP分子链转移形成接枝聚合物。(2)成球期:聚合物核不稳定,相互间聚并直至形成立构稳定的粒子,粒子表面存在PVP的接枝聚合物和物理吸附的PVP分子,由于其空间位阻效应阻碍粒子间的继续聚集。(3)微球增长期:交联剂DVB开始加入到反应体系中,一部分DVB同单体、引发剂和自由基一起被粒子吸收并在粒子相中发生聚合,另一部分DVB在介质中聚合或与单体共聚形成短链自由基并迅速被粒子捕获。微球的增长依靠以上两种方式进行,直至单体、交联剂完全耗尽。本论文还通过蒸馏-沉淀聚合法制备了单分散的高交联度聚苯乙烯微球,探讨了单体总浓度、交联剂浓度、引发剂浓度以及混合介质中乙醇含量对交联聚苯乙烯微球平均粒径、粒径分布及产率的影响。结果表明:在本实验条件下,微球粒径和产率均随着单体总浓度、交联剂用量、引发剂用量的增加而增大,随着混合溶剂中无水乙醇含量的增加,粒径分布变窄,产率升高。交联剂的最高用量可达单体总体积的63.8%,说明通过蒸馏-沉淀聚合法可以制备单分散高交联度的聚苯乙烯微球。最后,简要总结了蒸馏-沉淀聚合和分散聚合两种聚合方法的异同点。