【導(dǎo)讀】聚合體系穩(wěn)定性、微球粒徑及其分布的影響和變化規(guī)律。迅速增加，這是因?yàn)榧尤虢宦?lián)劑的聚苯乙烯微球的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，能和力學(xué)性能，故具有比非交聯(lián)聚苯乙烯微球較高的熱分解溫度。

　　

【正文】 .82 .02 .22 .42 .6d/μmt ime / h河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 27 間的變長(zhǎng)溶脹后的微球粒徑稍微增大，粒徑分布相對(duì)變寬。這是因?yàn)槿苊泟?duì)種子球有很好的溶脹作用，隨著溶脹時(shí)間的延長(zhǎng)，溶脹溶解能力越強(qiáng)，溶解下來(lái)的聚合物鏈段越多。在隨后的升溫聚合反應(yīng)中，被溶解下來(lái)的聚苯乙烯鏈段不容易被大的微球所吸附，相對(duì)更 容易發(fā)生聚合并而產(chǎn)生新的顆粒，從而使聚合物微球的粒徑分布變寬，平均粒徑變大。 溶脹劑種類(lèi)對(duì) PS 微 球平均粒徑 及偏差 的影響 (1)、 (2)同上 。 (3)配置 1,2二氯乙烷為 5wt%、己二酸二辛酯為 5wt%以及 1,2二氯乙烷為 5wt%和己二酸二辛酯為 5wt%的十二烷基硫酸鈉的水溶液 50mL,并放入夾套反應(yīng)器中 。 (4)、 (5)同上。 （ 6）計(jì)算公式如：（ 21）、（ 22）、（ 23）、（ 24）。 表 24溶脹劑種類(lèi)對(duì) PS微球 粒徑 及偏差 的影響 編號(hào) R1/g， R2/g M1/g M2/g M3/g D/μ m CV% 1 ， 0 2 , 3 0, (b) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 28 圖 29不同溶脹劑對(duì)種子球溶脹后在光學(xué)顯微鏡下的圖片 (a)為 1,2二氯乙烷做為溶脹劑； (b)為 1,2二氯乙烷和己二酸二辛酯做為溶脹劑； (c)為己二酸二辛酯做為溶脹劑； (d)為 種子球 ； (b)b)) (a) (c)b)) (c) (c) (c)的) (d)的d)的) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 29 保持種球質(zhì)量為 1 g，分別用 1,2二氯乙烷 為第一組 、 1,2二氯乙烷和己二酸二辛酯的混合溶液 為第二組 以及己二酸二辛酯為 第三組 溶脹劑， 種子球?yàn)?0組， 35℃ 恒溫下機(jī)械攪拌，對(duì)聚苯乙烯種球溶脹 16h后 ,從 圖 210中結(jié)果可以看出，己二酸二辛酯是一種對(duì)聚苯乙烯種球溶脹性較好的溶脹劑。由于 1,2二氯乙烷在水溶液中不易乳化，影響種球?qū)θ苊泟┑奈眨貌坏酱罅浇宦?lián)的聚苯乙烯微球。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 ，己二酸二辛酯具有很好的乳化效果，是很好的助溶劑，溶脹聚合后所得產(chǎn)物平均粒徑較大。 單體濃度對(duì)聚苯乙烯微球的平均粒徑 及偏差 的影響 (1)、 (2)、同 。 (3) 配置 1,2二氯乙烷為 5wt%和己二酸二辛酯為 5wt%的十二烷基硫酸鈉的水溶液 50mL配置四份 ,并放入夾套反應(yīng)器中 。 (4) 第二步溶脹：配置單體（苯乙烯）的量分別為 2g、 3g、 4g、 5g，其余不變 。 （ 5）同上。 （ 6）計(jì)算公式如：（ 21）、（ 22）、（ 23）、（ 24） 1 .4 1 .6 1 .8 2 .0 2 .2 2 .4 2 .6 2 .8 3 .0 3 .2 3 .45 .56 .06 .57 .07 .58 .08 .5CV%d /μ m圖 210不同溶脹劑對(duì)平均粒徑大小的影響的示意圖 圖 211 偏差示意圖 0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 3 .01 .41 .61 .82 .02 .22 .42 .62 .83 .03 .23 .4d/μmGro u p河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 30 表 25不同量的單體對(duì) PS微 球粒徑 及 偏差 的影響 編號(hào) R1/g,R2/g M1/g M2/g M3/g D/μ m CV% 1 ， 2 ， 3 ， 4 , 圖 212 為四種單體濃度下 溶脹后的微球在光學(xué)顯微鏡下的圖片 (a)為單體質(zhì)量 2g； (b) 為單體質(zhì)量 3g； (c) 為單體質(zhì)量 4g； (d) 為單體質(zhì)量 5g； (c) (d) (a) (b) (d) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 31 由 圖 212 和圖 213 可知，隨著初始單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，粒子的粒徑變大隨著單體用量的增加，造成體系黏度增大，齊聚物臨界鏈長(zhǎng)增加，分散介質(zhì)對(duì)聚合物鏈的溶解能力增大，從而使形成的聚合物核變少，導(dǎo)致最終顆粒粒徑增大。 交聯(lián)劑的不同濃度對(duì) PS 微球平均粒徑及偏差的影響 (1)、 (2)、 (3)同上 。 (4) 第二步溶脹：配置交聯(lián)劑（二乙烯基苯） 分 別為 、 、 、,其余不變。 （ 5）同上 。 （ 6）計(jì)算公式如：（ 21）、（ 22）、（ 23）、（ 24）。 表格 26不同交聯(lián)劑的質(zhì)量對(duì) PS微球的粒徑及一致性的影響 編號(hào) R1/g,R2/g M1/g M2/g M3/g D/μ m CV% 1 ， 2 ， 3 ， 4 , 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4 .0 4 .5 5 .02 .8 52 .9 02 .9 53 .0 03 .0 53 .1 03 .1 53 .2 03 .2 5d/μm單體質(zhì)量 /g2 .8 5 2 .9 0 2 .9 5 3 .0 0 3 .0 5 3 .1 0 3 .1 5 3 .2 0 3 .2 5681012141618202224CV%d /μ m圖 213 不同單體質(zhì)量對(duì)平均粒徑影響的示意圖 圖 214 偏差示意圖 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 32 圖 圖 217 不同 質(zhì)量 的交聯(lián)劑反應(yīng)后光學(xué)顯微鏡下的圖片 (a)為 ； (b) 為 ； (c) 為 ； (d) 為 ； (d) 0 .4 0 .6 0 .8 1 .0 1 .2 1 .4 1 .6 1 .8 2 .0 2 .22 .42 .62 .83 .03 .23 .4d/μmD V B / g2 .4 2 .6 2 .8 3 .0 3 .2 3 .41 5 .51 6 .01 6 .51 7 .01 7 .51 8 .0CV%d /μ m圖 215 不同 DVB對(duì)應(yīng)的平均粒徑示意圖 圖 216 平均粒徑偏差示意圖 (a) (b) (c) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 33 從圖 215 中可以看出，隨著 DVB 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，由于交聯(lián)作用使初級(jí)粒子核變大，平均粒徑隨之增大，但是 PS 微球的偏差極不穩(wěn)定。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 34 第 3 章 結(jié)論與展望 結(jié)論 本論文采用分散聚合方法和種子溶脹法到的兩步方法制備得到了單分散微米級(jí)交聯(lián)聚苯乙烯微球。采用分散聚合工藝，并通過(guò)滴加交聯(lián)劑制備了單分散交聯(lián)聚苯乙烯微球，考察了反應(yīng)原料組成和反應(yīng)條件對(duì)微球粒徑及其分布的影響和變化規(guī)律，研究了所制微球的耐熱性能。結(jié)果表明，交聯(lián)聚苯乙烯微球的平均粒徑隨初始單體濃度、反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)、交聯(lián)劑濃度、的增加而增大，還隨著溶脹劑種類(lèi)的不同發(fā)生顯著的變化，例如所選用的己二酸二辛酯具有比較好的溶脹效果，而 1,不是很好；在同一種溶脹劑反應(yīng)下，通過(guò)適當(dāng)延長(zhǎng)第一步反 應(yīng)時(shí)間，可以等到平均粒徑較大的交聯(lián)聚苯乙烯微球；在第二步溶脹過(guò)程中通過(guò)適當(dāng)加大苯乙烯單體的量，反應(yīng)后的交聯(lián)聚苯乙烯微球的平均粒徑也有所變大。 展望 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高分子微球的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，制備單分散性且粒徑可控的高分子微球是研究者多年追求的目標(biāo) 。 雖然我們?cè)诒究飘厴I(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，只是對(duì)實(shí)驗(yàn)的淺層次的探索分析，但是還是真誠(chéng)的希望學(xué)院在 單分散性且粒徑可控的高分子微球 方面能夠取得很大的發(fā)展，為祖國(guó)的建設(shè)獻(xiàn)出一份力量。 在 PS 微球的制備與應(yīng)用方面發(fā)展較快，不僅在傳統(tǒng)的乳液聚合和懸浮聚合的基礎(chǔ)上發(fā)展了許多新 技術(shù) ， 在微球的性能 、 品種上也日益完善 ，逐步發(fā)展到可合成單分散、粒徑可控、多種形態(tài)、結(jié)構(gòu)、高性能的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量、食品化工、醫(yī)藥學(xué)、生物工程、信息工程和微電子技術(shù)等領(lǐng)域，特別是應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，對(duì)臨床診斷、檢驗(yàn)、免疫技術(shù)、細(xì)胞學(xué)等的研究具有重要意義 ， 雖然人們?cè)?聚苯乙烯微球 的制備方面已經(jīng)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 35 取得很大的成功，但若要充分實(shí)現(xiàn) 聚苯乙烯微球 在各技術(shù)領(lǐng)域的美好應(yīng)用前景，依然存在一些有待解決的問(wèn)題。 根據(jù)最近文獻(xiàn)的調(diào)查，通過(guò)種子溶脹法是制備大粒徑聚苯乙烯微球的最佳方法，在理論研究和實(shí)際應(yīng)用上有很大作用，希望種子溶脹 法制備交聯(lián)大粒徑的聚苯乙烯微球的研究能盡快實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 36 致謝 在此要特別感謝我的導(dǎo)師王曉冬老師給我的精心指導(dǎo)和幫助，還有儀桂云老師對(duì)我的大量支持和關(guān)心。本實(shí)驗(yàn)和論文是在王老師的精心指導(dǎo)下完成的，王老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)務(wù)實(shí)的思想、兢兢業(yè)業(yè)、一絲不茍、雷厲風(fēng)行的工作作風(fēng)讓我受益匪淺，值得我終身學(xué)習(xí)。在整個(gè)論文完成過(guò)程中，遇到過(guò)很多難題，王老師不停地鼓勵(lì)我，給我很大的支持和幫助，同時(shí)教給我很多知識(shí)和掌握學(xué)習(xí)的方法。在論文即將完成之際，謹(jǐn)向兩位老師致以崇高的敬意和深深地感 謝！ 本論文的熱分析工作是在材料學(xué)院王李波老師的指導(dǎo)下完成的，感謝王李波老師的大力指導(dǎo)和幫助！ 感謝小組同學(xué)周宣伶、樊磊、張曉宇、吳騰飛在實(shí)驗(yàn)中給予的協(xié)助和生活上的幫助！ 感謝四年來(lái)所有教導(dǎo)和幫助過(guò)我的老師，感謝所有與我一起度過(guò)四年大學(xué)生活的同學(xué)們，因?yàn)樗麄兪刮业拇髮W(xué)生活留下了許多美好的回憶，為我的大學(xué)畫(huà)上了一個(gè)完滿(mǎn)的句號(hào)！ 最后，還要感謝我的父母，感謝他們一直以來(lái)對(duì)我生活的關(guān)懷和疼愛(ài)、求學(xué)途中的理解和支持，他們寄予我的殷切期望，成為我勤奮學(xué)習(xí)、刻苦努力的精神動(dòng)力源泉。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文 37 參考文獻(xiàn) [1] 馬光輝，蘇志國(guó)．高分子微球材料 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx：314319． [2] 曹同玉，劉慶普，胡金生．聚合物乳液合成原理、性能及應(yīng)用 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1997： 7885． [3] Ni H M， Du Y Z， Ma G H， et al． Mechanism of soapfree emulsion polymerization of styrene and 4vinylpyridine ： Characteristics of reaction in the monomer phase ， aqueous phase， and their interface[J]． Macromolecules， 20xx， 34： 65776585． [4] Ni H M， Ma G H， Nagai M， et al． Effects of ethyl acetate on the soapfree emulsion polymerization of 4vinylpyridine and styrene. 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