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聚苯乙烯具有质量轻、硬度高、抗冲击性优良、抗水防潮和保温性能优越等特点,应用前景广阔。然而传统乳液聚合生产的聚苯乙烯,存在乳化剂脱除困难,后处理工序复杂等问题,限制了其应用和发展。无皂乳液聚合由于反应过程无需添加乳化剂,可制备表面洁净、单一分散的聚合物乳胶粒,避免乳化剂对产品的性能的影响,受到广大研究者的青睐。本文采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合制备了苯乙烯/衣康酸(St/IA)无皂乳液,研究了反应温度、St/IA摩尔配比和链转移剂与St摩尔配比对乳液粒径、凝胶率、单体转化率等因素的影响。以苯乙烯单体为原料,生物质化工原料衣康酸作为共聚单体,并自制了油溶性的小分子二苄基三硫代碳酸酯(DBTTC)和水溶性的双羧甲基三硫代碳酸盐(BDMAT)为可逆加成-断裂链转移剂,采用RAFT无皂乳液聚合法合成了St/IA乳液。研究发现,RAFT无皂乳液聚合方法下聚苯乙烯的成核机理是均相成核,St/IA配比、链转移剂/St摩尔配比和反应温度是影响乳液性能的主要因素。以水溶性小分子BDMAT为链转移剂的RAFT无皂乳液聚合方法中,在不添加乳化剂的条件下,在St/IA摩尔配比为8:1、BDMAT/St摩尔配比为0.032:1、反应温度为78℃条件下,采用RAFT聚合得到了乳液粒径尺寸为110 nm的St/IA乳液。这种条件下生成的乳液凝胶率为0、Zeta电位可以达到-65 mV、6个小时可以反应完全反应速率较快。合成的乳胶粒为核壳结构。以油溶性小分子DBTTC为链转移剂的RAFT无皂乳液聚合方法中,在St/IA配比为10/1、DBTTC/St配比为0.064:1条件、温度为78℃条件下,合成了尺寸为98 nm的乳液进一步缩小了乳液的平均乳胶粒,采用这种方法合成乳液稳定性较好可放置180 d。以两种链转移剂进行RAFT无皂乳液聚合方法均合成了粒径较小、粒径分布较窄的聚苯乙烯乳液,与传统的无皂乳液聚合法生产聚苯乙烯相比,大大减小了乳液粒径。