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近些年来，随着纳米技术的不断发展和进步，以超细固体颗粒为稳定剂制备具有特殊性质的Pickering乳液，逐渐成为研究的热点。通过Pickering乳液，可以大大减少乳化剂和表面活性剂的使用，减少对环境的污染等。本文以纳米二氧化硅和四氧化三铁等为原料，通过不同硅烷偶联剂对纳米粒子进行改性，然后通过Pickering乳液制备了核壳型聚合物复合微球。本文主要研究内容和结果如下：
(1)以不同的硅烷偶联剂(KH-151、KH-550、KH-560、KH-570)对Fe3O4进行疏水改性，然后利用Pickering乳液聚合法制备了以聚苯乙烯(PS)为核、改性四氧化三铁为壳的复合微球，用红外光谱、光学显微镜和热重等分析手段对聚合物微球进行了表征。结果表明：未改性的Fe3O4制备的复合微球磁性较好，KH-550次之，而KH-570改性的Fe3O4制备的复合微球磁性较弱。表面改性剂的比例影响聚合物微球的形成和颗粒大小以及粒径分布。随着表面改性剂用量的增加微球的平均粒径逐渐下降，最后稳定在25μm。通过粒径直方图和累积直方图观察发现，KH-560和KH-550改性后的微球粒径分布较为均匀，粒径分布比较集中，KH-560的微球粒径比较小，平均粒径在150μm左右。粒径分布显示比例为3:1时较为均匀。不同比例偶联剂用量的直方图和累计曲线观察发现，随着偶联剂用量的增加微球粒径逐渐均匀，在偶联剂用量为3:1时粒径分布最为均匀。通过光学显微镜观察分析发现，随着纳米颗粒用量的增加，微球平均粒径逐渐减小。在粒径分布直方图和累积曲线分布上分析随着纳米颗粒用量增加，微球粒径分布没有明显规律，其用量在一定比例时，微球的颗粒最为均匀，D50最小。红外分析结果表明微球表面覆盖有经过硅烷偶联剂改性的Fe3O4颗粒。热重分析表明经过硅烷偶联剂改性的Fe3O4颗粒附着在微球表面的量没有未改性的量大。
(2)以不同的硅烷偶联剂(KH-151、KH-550、KH-560、KH-570、KH-792)对纳米SiO2粉体进行表面改性，得到五种具有不同表面特性的纳米SiO2粒子，然后利用Pickering乳液聚合方法，制备了具有核-壳结构的PS-SiO2复合微球，研究不同表面特性纳米SiO2粒子对Pickering乳液稳定性的影响。用红外光谱(IR)表征了产物的分子结构，用综合热分析仪(TGA)表征了产物的热稳定性。红外光谱表征结果表明：用硅烷偶联剂对纳米SiO2进行了疏水改性，部分改性剂接枝到纳米粒子表面。硅烷偶联剂KH-560用不同比例改性SiO2粉体，静置48小时对比发现，当SiO2粉体：硅烷偶联剂为2:1时，乳液具有较高的稳定性，并且很长时间不容易发生结块，可以进行Pickering乳液聚合。反应温度对微球的影响实验结果表明，微球的粒径分布(PDI)随着温度的升高而先增大后减小，70℃左右微球相对比较均匀。改变改性剂和SiO2的比例来调整纳米粒子表面的亲水亲油性，随着改性比例的增加，微球PDI和表面形态以2:1最为规整。不同种类的偶联剂按相同比例改性制备的微球整体都比较小，KH-151改性制备的微球粒径较均匀，PDI相对最小。随着纳米颗粒用量的增加，微球平均粒径逐渐减小。热重分析结果表明，微球整体分为2个阶段失重，最后煅烧剩下的是SiO2粉末。通过剩余质量对比发现PS/KH-550-SiO2和PS/KH-560-SiO2的残留量较高。