论文摘要
聚合物微球具有粒径小、比表面积大、吸附性强、凝聚作用大等特点,可通过接枝或共聚等方法对微球进行改性,使其具有多种功能基团,同时还具有较好的流体力学特征,广泛应用于众多工业领域。本文主要研究内容分为三部分。第一部分采用分散聚合法,以醇、水混合物为分散介质,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲苯/正庚烷混合物为致孔剂,合成了粒径为1μm左右的单分散聚苯乙烯微球,并用聚苯乙烯微球吸附光致变色材料制得光敏变色微球。实验中主要讨论了分散介质对所制备微球表观形貌的影响,螺吡喃溶液浓度、吸附温度、致孔剂用量等对微球吸附光致变色材料吸附量的影响及光敏微球的变色性能。致孔剂用量为6mL条件下制备的聚合物微球,在螺吡喃浓度为3.5mg/mL,吸附温度为48℃的情况下,对螺吡喃的附量为6.58mg/g,吸附变色材料的微球在紫外及日光下具有快速、可逆变色性能。但采用分散聚合法难以制备交联度较高的聚合物微球,交联剂的存在极易造成微球之间的粘结、团聚,故而进行了第二部分的实验。第二部分采用分散聚合法,制备交联聚苯乙烯微球。实验以醇、水混合液为分散介质,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,制备了粒径为1μm左右的单分散交联聚苯乙烯微球。采用SEM对微球的表观形貌进行表征,并采用马尔文激光粒度仪表征微球的粒径分布。实验主要研究交联剂加入方式及用量对微球性能的影响,分别在反应进行到1、2、3、4h后加入交联剂,交联剂用量分别为3%、6%、10%、15%。实验结果表明,反应进行到4小时后开始滴加交联剂,交联剂用量为10%条件下可制得球形度良好的单分散聚苯乙烯微球。采用分散聚合后滴加法,虽能制备较高交联度的微球,但所制备微球表面无孔,比表面积较小,吸附能力有限,为了制备具有较大吸附能力的微球,于是进行了第三部分的实验。第三部分采用两步种子溶胀法制备多孔聚合物微球,详细研究DBP溶胀时间、单体溶胀时间、种球分子量、种球用量、交联剂用量、致孔剂种类及用量等对微球表观形貌、粒径及分布、比表面积及孔径等的影响。制备的聚合物微球比表面积为200.1566 m2/g,孔容达到0.5719mL/g,微球对螺吡喃的吸附量达到33.57mg/g。制备的聚合物微球对其它光致变色材料均具有较高的吸附量和良好的变色性能。在波长为420nm,辐照能量为0.55 w/m2的条件下,螺吡喃光敏微球在照射40min后失去变色性能,而光致变蓝微球在照射420min后失去变色性能,光致变黄微球的照射时间达到800min以上时,微球还具快速可逆的变色性能。
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