【正文】 用。合成方法在三口燒瓶中，加入一定比例的氯化鈉、水、苯乙烯單體，升溫攪拌，溫度到80℃時、待反應(yīng)體系穩(wěn)定5min，加入引發(fā)劑過硫酸鉀的水溶液，發(fā)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為12h，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，得到聚苯乙烯乳液。(1)，蒸餾水用量100ml，；(2).，蒸餾水用量100ml，；(3)，蒸餾水用量100ml，；(4)將所得產(chǎn)物用紅外光譜、電子顯微鏡和激光粒度等方法進(jìn)行表征，獲得分子結(jié)構(gòu)、粒徑和微球形貌等方面的信息。 試驗方法儀器名稱型號生產(chǎn)廠家電子天平202T上海精密科學(xué)儀器有限公司數(shù)顯恒溫水浴鍋GKC11CR2金壇富華儀器有限公司精密增力電動攪拌器JJ1常州國華電器有限公司循環(huán)水多用真空泵SHB3鄭州杜甫儀器廠電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱DHG9053A上海精宏實驗設(shè)備有限公司離心機(jī)800B上海安亭科學(xué)儀器廠傅里葉紅外儀Equinox55德國Brucker光譜儀器公司掃描電子顯微鏡JSM6460LV日本電子株式會社(JEOL)試劑名稱規(guī)格生產(chǎn)廠家苯乙烯分析純（AR）天津市化學(xué)試劑一廠過硫酸鉀分析純（AR）天津市福晨化學(xué)試劑廠氯化鈉分析純（AR）西安化學(xué)試劑廠蒸餾水分析純（AR）自制苯乙烯的精制 使用前用5%的氫氧化鈉溶液洗滌三次除去單體中的阻聚劑，然后用蒸餾水洗滌至中性，試劑顯淡黃色，低溫、陰暗處保存。 游離基遇到溶解于水中的單體時，反應(yīng)開始，鏈增長，最后雙自由基中止聚合反應(yīng)。第二章 實驗部分 無皂乳液聚合引發(fā)機(jī)理在無皂乳液聚合中，空氣中的 氧氣對聚合反應(yīng)的阻聚作用明顯，因此先升溫至75℃，再加入引發(fā)劑反應(yīng)，從而減小氧氣的阻聚作用。通過改變單體濃度、引發(fā)劑用量和反應(yīng)介質(zhì)中的離子含量，制備了不同粒徑的PS微球，獲得一系列不同聚合條件對PS微球粒徑的影響規(guī)律，實現(xiàn)了聚苯乙稀微球粒徑的可控制備。另外乳化劑通常價格較貴, 加入乳化劑會增加產(chǎn)品成本并對環(huán)境造成污染。機(jī)理認(rèn)為：引發(fā)劑首先引發(fā)溶解在水相中的單體反應(yīng)，在水相中增長形成具有表面活性的齊聚物。齊聚物膠束成核機(jī)理。適用于水溶性較大的單體。對于無皂乳液聚合，其反應(yīng)機(jī)理有均相成核機(jī)理和齊聚物膠束成核機(jī)理兩種。.所謂的無皂乳液聚合, 實際上是一種特殊條件下的無皂水相聚合。目前對無皂乳液聚合的研究居于領(lǐng)先地位的是美、日等國。1960年Matsumoto 和Ochi在完全不含乳化劑的條件下, 合成了聚苯乙烯、聚甲基丙烯甲酯及聚醋酸乙烯酯乳液, 這些乳膠粒具有單分散性粒度。無皂乳液聚合用水作為分散介質(zhì), 依靠加入的電解質(zhì)即可使乳液穩(wěn)定,避免了環(huán)境污染。無皂乳液聚合是指完全不含乳化劑或僅含少量乳化劑的乳液聚合，首先出現(xiàn)于六十年代。核層聚合物與殼層聚合物之間靠離子鍵結(jié)合起來，形成核殼結(jié)構(gòu)乳膠粒。在核殼乳液聚合反應(yīng)體系中加交聯(lián)劑，使核殼殼層中發(fā)生交聯(lián)，生成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。在核殼乳液聚合中，核殼單體中一種為乙烯基化合物，而另一種為丙烯酸類單體，,核殼之間的過渡層就是接枝共聚物。自生種子聚合法，反應(yīng)器先中加入一定數(shù)量的單體，反應(yīng)一段時間，生成一定數(shù)量和大小的聚合物乳膠粒子后，再繼續(xù)加入反應(yīng)物進(jìn)行聚合。種子乳液聚合成功的關(guān)鍵是防止乳化劑過量，以免形成新的膠束，膠束僅供膠粒保護(hù)之需即可。種子乳液聚合，是將少量單體在有限乳化劑條件下先將乳液聚合成種子乳膠，然后將少量的種子乳膠加入到正式的乳液聚合配方中，種子膠粒被單體所溶脹，繼續(xù)聚合，使得粒徑增大。他們使用FeCl3 為氧化劑，PVA 為穩(wěn)定劑，得到了聚吡咯導(dǎo)電微球，粒徑在 PVA 的增加而降低，微球的電導(dǎo)率約為 5 Ω/cm。當(dāng) DVB 的添加量低時，無法得到穩(wěn)定的微球；高于 11%（wt）時，卻得到了穩(wěn)定的高交聯(lián)度的微球。這些性能使其在固定化酶、免疫測定、細(xì)胞的分離與分類和親和色譜中得到廣泛的應(yīng)用。 采用分散聚合的方法可以制備多種聚合物微球。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到臨界聚合度時，就獨自或相互聚合成核，齊聚物從介質(zhì)中沉析出來，并吸附穩(wěn)定劑和助穩(wěn)定劑到其表面上，形成穩(wěn)定的核。認(rèn)為反應(yīng)開始前，單體、穩(wěn)定劑、助穩(wěn)定劑和引發(fā)劑溶解在介質(zhì)中，形成均相體系。它是聚合反應(yīng)的接枝點和成核中心，又能吸引聚合鏈包裹、纏繞在它的周圍，從而防止聚合物顆粒在形成階段發(fā)生絮凝和聚結(jié)，顆粒不斷地從介質(zhì)中吸收單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，使顆粒長大、直至反應(yīng)終止。該理論認(rèn)為反應(yīng)開始前為均相體系，穩(wěn)定劑起著重要作用。單體溶于分散介質(zhì)中形成均相溶液；引發(fā)劑應(yīng)溶于單體和分散介質(zhì)。三十多年來，分散聚合發(fā)展極為迅速，基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究已具有一定的水平，且愈來愈引起國內(nèi)外學(xué)者的極大重視。聚合物開始后最初形成的聚合物溶于介質(zhì)，但當(dāng)聚合物鏈長達(dá)到臨界鏈長后，便從反應(yīng)介質(zhì)中沉淀出來，并聚結(jié)形成穩(wěn)定的核。分散聚合實質(zhì)上是一種特殊類型的沉淀聚合。最早于 20世紀(jì) 70 年代由英國 ICI 公司的研究者提出。而且，聚合反應(yīng)用水的后處理也是必須考慮的問題[21]。缺點是:聚合物包含的分散劑難以除去，可能影響到聚合物的透明性，老化性能等。經(jīng)常采用單乙烯基化合物與含雙烯的物質(zhì)與引發(fā)劑作為油相一同加入，以水為分散相，采用聚乙烯醇為穩(wěn)定劑。通常是使用 CaCOMgCO3作為無機(jī)穩(wěn)定劑，無機(jī)穩(wěn)定劑長于高分子穩(wěn)定劑配合使用。穩(wěn)定劑通常由高分子穩(wěn)定劑和無機(jī)穩(wěn)定劑組成。利用懸浮聚合可以制備粒徑在幾微米到幾百微米的微球。如碳酸鎂、碳酸鈣，磷酸鎂、滑石粉等。高分子分散劑的作用機(jī)理主要是吸附在液滴表面，形成一層保護(hù)膜，起著保護(hù)膠體的作用，同時還使表面張力降低有利于液滴分散。水溶性有機(jī)高分子物。在懸浮聚合過程中，為了防止早期液滴間和中后期聚合物顆粒間的聚并，體系中常入分散劑，分散劑又可稱為穩(wěn)定劑或懸浮劑。懸浮聚合用的引發(fā)劑多為過氧類和偶氮類引發(fā)劑，一般說來，聚合溫度在50℃~60℃的情況下選用高活性的引發(fā)劑,而聚合溫度在80℃~90℃的甚至100℃以上的反應(yīng)則選用低活性引發(fā)劑。懸浮聚中，懸浮介質(zhì)通常是水，而懸浮聚合用單體一般為非水溶性。懸浮聚合體系主要有單體、油溶性引發(fā)劑、懸浮介質(zhì)(水)、分散劑幾個基本成份組成[20]。使用分散劑，可以防止聚合過程中聚合粒子的粘結(jié)，使懸浮聚合在技術(shù)取得了重大的進(jìn)展。另加少量藻類乳化劑作分散劑,但其用量較少，還不足以形成膠束或乳膠粒。因此，早期這一方法并沒有成功。懸浮聚合的發(fā)展有著悠久的歷史，1931年曾將丙烯酸酷類單體在水中攪拌，分散成液滴懸浮液,進(jìn)行聚合。單體中溶有引發(fā)劑，一個小液滴相當(dāng)于一個小本體聚合單元。微粒做顏料，粒徑測定標(biāo)樣、免疫試劑的載體等。乳液聚合的應(yīng)用主要有下列三個方面：聚合后分離成膠狀或粉末狀固體產(chǎn)品，如丁苯、丁腈、氯丁等合成橡膠，ABS等工程塑料和抗沖改性劑，聚四氟乙烯等塑料。乳液聚合具有很多優(yōu)點：以水作為介質(zhì)，環(huán)保安全，膠乳粘度低，便于混合傳熱，管道輸送和連續(xù)生產(chǎn)；聚合速率快，可在較低溫度下聚合，同時產(chǎn)物分子量高；膠乳可直接使用，如水乳漆、粘結(jié)劑、紙張、皮革的處理劑等。液滴粒徑較小或采用油溶性引發(fā)劑，有利于液滴成核。這就是水相成核機(jī)理。以此核為中心單體不斷擴(kuò)散入內(nèi)，聚合成膠粒。溶于水中的單體經(jīng)引發(fā)聚合后，所形成的短鏈自由基親水性也較大，聚合上百后才能從水中沉析出來。水相成核。選用水溶性引發(fā)劑，在水中分解為初級自由基，引發(fā)劑溶于水中的微量單體，在水相中增長成短鏈自由基。膠束成核。單體的水溶性，乳化劑濃度，引發(fā)劑的溶解性能是影響成核機(jī)理的重要因素。乳液聚合遵循自由集聚和規(guī)律，但聚合速率和聚合度卻可以同時增加。乳液聚合中常用的乳化劑屬于陰離子型在經(jīng)典的乳液聚合體系中，初始時乳化劑可以處于水溶液，膠束，液滴表面三個場所。傳統(tǒng)聚合以水做介質(zhì)，水與單體質(zhì)量比為70:3040:60，選用水溶性引發(fā)劑采用過硫酸鹽單一引發(fā)劑，聚合溫度50℃80℃。傳統(tǒng)或經(jīng)典的乳液聚合體系由四大部分組成，乙烯基類，丙烯酸酯類，二烯烴等都是乳液聚合的常用單體。聚合體系由單體、水、乳化劑以及水溶性引發(fā)劑組成。乳液聚合法是最常用的微球制備方法，單體可以是疏水性的也可以是親水性的。目前，已成功發(fā)展出多種聚苯乙烯微球的制備方法。單分散、大粒徑高分子微球可以用作為有序介孔及大孔材料的生長模板來制備擁有與光波長相當(dāng)尺寸孔徑的各類介孔及大孔材料，廣泛應(yīng)用于生物或者化學(xué)傳感器催化劑載體[11]、光子晶體[12]、色譜載體、酶和細(xì)胞的固定[13]、過濾及分離材料、電池材料及熱阻材料等[1415]。 聚合物微球的還可以用作高檔涂料和油墨添加劑，提高其遮蓋力。在化學(xué)工業(yè)中大粒徑，具有多孔結(jié)構(gòu)的單分散聚合物微球可用作催化劑載體，其催化劑活性高，副反應(yīng)少，反復(fù)利用率和選擇高，并且催化劑易于回收。在分析化學(xué)中，可以作為高效液相色譜或尺寸排阻色譜填料，