分散聚合法大粒徑苯乙烯共聚物微球的制備和表征.pdf

1、大粒徑單分散聚合物微球是近20年來開發(fā)的一類新形高分子粒子，在電子工業(yè)、標準計量、情報信息、化學化工、醫(yī)學免疫及生物化學等許多領(lǐng)域有著廣闊的應用前景，尤其是已深入到某些高尖端領(lǐng)域中（如液晶顯示器襯墊、藥物及催化劑載體等），因而對這類材料的研究越來越受到重視。目前，大多數(shù)研究所制備的聚合物微球粒徑小于3.0μm，在液晶顯示器襯墊和液相色譜填料等方面應用受到一定的限制。
　　 本論文以液晶顯示器（Liquid Crystal Dis

2、play，LCD）襯墊為背景，通過選擇合理的分散聚合體系，以苯乙烯（St）為單體、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為穩(wěn)定劑、偶氮二異丁腈（AIBN）為引發(fā)劑、二乙烯基苯（DVB）為交聯(lián)劑，考察了不同聚合參數(shù)，諸如：不同加料方式，初始單體苯乙烯（St）含量、引發(fā)劑偶氮二異丁腈（AIBN）含量、分散穩(wěn)定劑聚乙烯吡咯烷酮（PVP）含量、交聯(lián)劑二乙烯基苯（DVB）含量、分散介質(zhì)（乙醇與水的比例）的極性和反應聚合時間等對聚合反應體系穩(wěn)定性以及制得微球粒徑

3、及其分布的影響。系統(tǒng)研究和優(yōu)化了單分散聚合物微球的制備工藝，通過工藝的控制，調(diào)節(jié)聚合物微球的表面形貌、交聯(lián)度、硬度、粒徑大小等微球具體參數(shù)，制備出了粒徑在3.58μm～8.03μm的單分散微米級非交聯(lián)聚苯乙烯微球和平均粒徑6.60μm二乙烯基苯交聯(lián)聚苯乙烯微球。
　　 實驗結(jié)果表明：分散穩(wěn)定劑用量的增加使聚苯乙烯微球粒徑減小，單體和引發(fā)劑用量的增加，使聚苯乙烯微球的粒徑增大，反應介質(zhì)極性的增大使聚苯乙烯微球的粒徑減小，而反應溫度

4、升高則使聚苯乙烯微球粒徑增大。在St質(zhì)量占聚合反應體系的15～25％；AIBN，PVP分別占苯乙烯單體質(zhì)量1.0％～3.0％，4.0～5.0％；醇水質(zhì)量比例95：5～80：20；反應溫度75℃；反應時間24 h的條件下制備了平均粒徑為3.58μm～8.03μm，分散系數(shù)小于0.1的單分散聚苯乙烯微球；且制備的微球球形度好，表面光滑，無破損，無缺陷。在St含量占反應體系15％、DVB，AIBN，PVP分別占苯乙烯單體質(zhì)量1.0％，5.0％

5、，15.0％；醇水比例95：5；反應溫度75℃；時間24 h的條件下，制備了平均粒徑為6.60μm、分散系數(shù)為0.05的二乙烯基苯交聯(lián)聚苯乙烯微球。St在無水乙醇介質(zhì)中分散聚合時伴有溶液聚合現(xiàn)象，當w（St）>30％（基于聚合體系質(zhì)量）、w（AIBN）>4.0％（基于苯乙烯質(zhì)量）時，均可明顯降低聚苯乙烯微球的單分散性。采用激光粒度儀、掃描電子顯微鏡（SEM）、紅外光譜（IR）、差熱掃描量熱儀（DSC）、熱重分析儀（TG）等多種分析測試方