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辐射引发分散聚合制备功能性聚苯乙烯微球

宋胜楠  
【摘要】: 本论文的研究主要集中在通过辐射分散聚合制备功能性聚苯乙烯微球及其应用研究上,分三个部分,主要工作归纳如下: 一、用辐射分散两步聚合法,以苯乙烯(St)为单体,衣康酸(IA)为共聚单体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,乙醇/水混合溶剂为分散介质,合成了粒径0.6–2.1μm的单分散羧基化聚苯乙烯微球。实验结果证明两步法得到聚合物微球的粒径分布比一步法要窄,因为在两步聚合法的第一步反应中成核阶段已经基本结束,成核粒子数目也已保持稳定,因此在第二步反应中再加入共聚单体对粒子的成长阶段影响较小,并降低二次成核的机率,所以得到的聚合物微球的单分散性也就越好。详细讨论了分散聚合过程中,稳定剂用量、乙醇/水质量比以及衣康酸含量对于聚合物微球的粒径及粒径分布的影响。 在分散聚合过程中,由于活性基团羧基的引入,增加了聚合物结构中化学反应活性点,赋予了形成的聚合物粒子一定的亲水性。本文用电导滴定法可用来表征羧基官能团在分散共聚合各相中的分配情况,可以分别得到在微球表面化学与物理吸附、包埋于微球内部及残留于连续相中的羧基含量。 二、本实验中以制得的羧基化聚苯乙烯微球为模板,采用辐射法合成P(St-co-IA)/Co3O4复合微球。首先利用分散聚合方法制备苯乙烯与衣康酸的共聚微球;然后再将充分洗涤后的共聚微球分散于氨水配位的氯化钴水溶液中。由于静电作用,部分阳离子会被吸附到共聚微球的表面,然后将此分散体系放入60Co辐照室内进行辐照,被水合电子eaq?还原出来的钴粒子吸附于共聚物微球表面上,通过多次辐射界面反应将会得到P(St-co-IA)/ Co3O4复合微球。 三、在共沉淀法合成超细粉末Fe3O4的基础上,采用辐射引发分散聚合法,以苯乙烯(St)为单体,以二乙基苯为交联剂(DVB),聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,乙醇/水混合溶剂为分散介质制备了微米级磁性高分子微球。交联剂DVB的加入使得更多单体在Fe3O4粒子表面引发聚合,更容易与高分子链结合形成复合微球,从而得到连续致密的PS包覆层。


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