交聯(lián)聚苯乙烯微球的合成與功能化.pdf

1、隨著功能高分子微球研究的深入，在微球表面進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)，如將某些具有特定功能的物質(zhì)接枝到微球表面，從而使得其具有新的功能。由此制備出一類(lèi)具有潛在應(yīng)用前景的獨(dú)特的高功能材料。制備功能高分子微球的常用方法是非均相體系中的共聚，這種共聚主要是以無(wú)皂乳液聚合或分散聚合形式進(jìn)行的。另外，實(shí)現(xiàn)功能化的途徑還包括對(duì)微球表面進(jìn)行改性。 本文用分散聚合和無(wú)皂乳液聚合兩種方法制備得到了表面含有活性氯原子的交聯(lián)聚苯乙烯微球，同時(shí)對(duì)微球表面的含氯量用X

2、射線(xiàn)光電子能譜儀(XPS)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明，在苯乙烯的無(wú)皂乳液聚合中，添加少量的對(duì)氯甲基苯乙烯(CMSt)為功能單體即可制得表面富含氯原子的微球，而在分散聚合中達(dá)不到這個(gè)效果。最終確定了一種制備表面富含氯原子的交聯(lián)聚苯乙烯微球的制備工藝，并對(duì)兩種聚合方法中的影響因素進(jìn)行了探討。結(jié)果得出，在分散聚合中，一定濃度范圍內(nèi)，交聯(lián)微球的流體動(dòng)力學(xué)半徑(Rh)隨著引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)濃度的增大而減小；隨CMSt用量的增大而增大；隨分散

3、劑聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)用量的增大而減小，同時(shí)，在其他條件不變的情況下，PVP的質(zhì)量百分比濃度為4％時(shí)粒徑分布最窄。在無(wú)皂乳液聚合中，一定溫度下，添加一定量的助溶劑丙酮，可以使反應(yīng)在較短時(shí)間內(nèi)獲得較高轉(zhuǎn)化率。在相同條件下，隨著反應(yīng)溫度的升高，反應(yīng)也可以在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。在一定濃度范圍內(nèi)，Rh隨著引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀(KPS)濃度的增大而減小；隨丙酮用量的增大而減小。從而可制得不同粒徑及粒徑分布的表面含活性氯的交聯(lián)聚苯乙烯微球。通

4、過(guò)這些研究，最終選用無(wú)皂乳液聚合法制備的表面富含活性氯原子的交聯(lián)聚苯乙烯微球進(jìn)行下一步表面改性。 用該表面富含活性氯的交聯(lián)聚苯乙烯微球作為引發(fā)劑，以CuCl為催化劑，N，N，N'，N”，N”-五甲基二亞乙基三胺(PMDETA)為配位劑，水為分散介質(zhì)，引發(fā)N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合，得到PNIPAAm-g-PSt溫敏性微球。借助傅立葉轉(zhuǎn)換紅外(FTIR)、差熱掃描量熱儀(DSC)、掃描電子顯微鏡(SE