大粒径、单分散的高分子聚苯乙烯微球因其吸附作用强、比表面积大、凝聚性强等性质,在通信、交通、航空航天、医疗、医药、建筑材料、印刷、塑料添加剂、海水淡化、农林园艺、化妆品等众多领域中都有广泛的应用。制备聚合物微球的方法可以分为物理方法和化学方法。物理方法是将聚合物溶液喷雾干燥或沉淀剂沉淀的方法制备聚合物微球,也可以将聚合物熔体通过毛细管成滴-冷却制备微球。化学方法是在聚合物形成过程中自动变成微球,主要有乳液聚合法、悬浮聚合法、无皂乳液聚合法、分散聚合法、沉淀聚合法等多种聚合方法。物理方法制备的微球往往是多分散的,而且大规模工业化生产比较难。因此化学法是聚合物微球的主要制备方法。但是由于化学法的体系过于复杂,迄今聚合机理存在着争议。现在比较能够全面解释化学法实验结果的机理是Ni等提出的纳/亚微单体液滴成核及单体传输理论。该理论统一了所有化学法的机理,但是其动力学模型尚未建立。所以为了探究动力学规律,研究聚合过程中单体的传输以及微球粒径及其分布很有必要。本论文选择较为简单的苯乙烯无皂聚合及其种子聚合体系,以过硫酸钾为引发剂,主要研究了聚合条件对微球粒径及其分布的影响。研究内容如下:(1)探究了初始苯乙烯单体质量分数、聚合温度、搅拌速度、聚合时间、引发剂浓度等反应条件对聚苯乙烯微球分散性和粒径大小的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对微球外观形貌和单分散性进行表征。得出如下结论:一定范围内,单体质量分数增大,PS微球粒径增大;引发剂质量分数增加,PS微球粒径逐渐减小;随着搅拌速度的增大,聚苯乙烯微球粒径减小;随着温度升高,PS微球粒径呈增大的趋势。通过大量的实验,筛选出了较为理想的无皂乳液聚合的条件及配方,制备出了粒径为100 nm、460 nm的单分散PS作为第二步的种子。(2)首创单体直接溶胀无皂种子乳液聚合法,验证单体分子自发扩散进入水相是不可能的,即传统种子聚合是将种子分散在水中,而本论文将种子直接分散在单体中,让种子平衡溶胀后再进行种子聚合。讨论了单体与种子质量比、温度、搅拌速度、反应时间对聚苯乙烯微球分散性和粒径大小的影响。结果表明单体浓度、聚合温度过大,会使聚合成的聚苯乙烯微球粒径增大,但单分散性变差。所以单体与种子的质量比范围在1-5之间,聚合温度的范围在65-75℃之间。反应时间增长,聚苯乙烯微球的粒径增大,且呈单分散性。搅拌速度太大或太小都会使聚苯乙烯微球的单分散性变差,所以搅拌速度宜在100-550 rpm之间。