论文摘要
聚合物单分散微球因其广泛的应用受到越来越多的关注。在众多合成方法中,20世纪90年代发展起来的沉淀聚合技术,因无需加入任何稳定剂或表面活性剂即可一步获得表面洁净的单分散聚合物微球,而受到特别关注。然而,沉淀聚合制备单分散微球的相关研究仍存在许多不足,如溶剂毒性高、微球产率低等。为解决这些问题,本工作以低毒性溶剂乙醇为反应介质,探讨了获得高产率单分散微球的新途径。主要内容如下:以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）作交联剂,苯乙烯（St）作共聚单体,偶氮二异丁腈（AIBN）作引发剂,在乙醇中沉淀聚合制备了单分散P（TMPTA-St）微球。实验发现,通入氮气、延长反应时间、增加引发剂用量和交联剂用量都是提高单体转化率的有效方法。在TMPTA用量80 wt%,引发剂用量2 wt%,70°C条件下反应4 h单体转化率达到了90.17%。同样条件下向乙醇中加入水使其含量至26 vol%,单体转化率可提高至94.44%。通过向乙醇中逐渐加入第二溶剂,使混合溶剂的Hansen三维溶度参数发生连续可控变化,总结溶剂与单体的三维溶度参数差与微球形貌的关系。结果表明,当溶剂与单体的δ、δd、δp、δh差分别在4.412.6、-3.4-2.1、4.610.9、7.320.1 MPa1/2范围内时可生成单分散P（TMPTA-St）微球。改变交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯和双季戊四醇五丙烯酸酯,在上述溶度参数差范围内也制备出了单分散聚合物微球,从而验证了此规律对其它单体也适用。用液相色谱仪测定不同反应时间聚合体系的引发剂浓度,与相同条件下AIBN自分解后的浓度相比,二者变化规律相似,前者比后者数值略大。TMPTA用量80 wt%时体系反应4 h后引发剂残留73.46%,这表明沉淀聚合中单体不能完全反应的原因并非引发剂不足。