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分散聚合两步法制备壳交联聚合物微球及自模板制备空心球

张友稳  
【摘要】: 空心微球具有密度较低、比表面积较高、渗透性好等特点,内部空心结构可以容纳较多的物质,这种微观结构使其作为功能材料在化妆品、涂料、印刷、造纸、药物缓释及催化剂载体等领域有着广泛应用,聚合物空心球作为其中的一大类,同样具有上述所有的性质。 本文采用一种新的分散聚合的方法制备聚苯乙烯纳米尺寸的空心球,分散聚合两步加料法,在单体苯乙烯(St)转化率达80%以上时加入交联剂二乙烯基苯(DVB),以未交联内核自身为模板,制备了PSt核-P(St-DVB)壳(壳交联)结构微球。进一步,使用PSt的良溶剂THF将未交联内核溶出后,制得了结构规整的空心聚合物微球。采用扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)观察了所得核-壳、空心球的形貌,探讨了核-壳聚合物微球制备过程的反应条件:引发剂用量、单体浓度及交联剂用量对最终所得空心球形貌的影响。结果表明:增大引发剂用量,微球内核聚合物的分子量增大,内核不易溶出;增大起始单体浓度,所得空心球易破裂,刚度下降,单体浓度过低可使交联层致密,不利于内核聚合物溶出,得到蜂窝状空球;交联剂用量增加,所得空心球的刚度和壁厚增加。 微球的结构规整、壁厚均匀,直径约为800nm,通过调整单体浓度、引发剂的量,DVB的加入时间、DVB的量、溶解时间等因素可以影响空心微球的壳层厚度、均匀度、硬度等,其中单体浓度和DVB的加入时间影响最大。 与传统的模板法相比,本方法不需要单独的步骤制备模板,反应具有连续性,同时模板易去除,具有操作简单,球体厚度可控等优点。


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