Page 56 - 《橡塑技术与装备》2018年16期（8月下半月 塑料版）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

无皂乳液聚合法合成聚苯乙烯

微球的研究

郝妙琴
( 中检评价技术有限公司，陕西 西安 710065)

摘要 ： 选用无皂乳液聚合法合成了聚苯乙烯微球乳液，并对无皂乳液聚合的最新研究动态及应用进行了介绍和总结。为了得
到制备单分散微球的有利反应条件，本文研究了无皂乳液聚合体系中反应温度、单体用量、引发剂用量、反应时间等因素对聚苯
乙烯微球的粒径及粒径分布的影响，同时通过透射电子显微镜 (TEM) 对聚苯乙烯微球进行了表征分析。实验结果表明 ：无皂乳液
聚合法可以制备出大小均一、单分散性好的 PS 微球乳液 ；反应温度在 80~95℃范围内时，温度升高，微球粒径减小，且粒径范
围在 300~500 nm 之间 ；改变单体用量可以制备粒径大小不同的聚苯乙烯微球乳液 ；改变引发剂用量也是制备不同粒径微球的一
种有效途径 ；延长反应聚合时间，主要是为了提高转化率，而对微球的聚合度基本没有影响。
关键词 ： 无皂乳液聚合法 ；聚苯乙烯微球 ；粒径范围 ；聚合度
中图分类号 ： TQ325.2 文章编号 ： 1009-797X(2018)16-0040-07
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.16.008

分散微球具有广阔的应用前景。因此，本文在前 性质见表 1。
人的研究基础上，以聚苯乙烯微球为研究对象，主要 表 1 实验试剂一览表
对单分散聚苯乙烯微球的制备以及制备过程中的影响 原料名称 纯度 生产厂家
苯乙烯 分析纯，≥ 99.5% 天津博迪化工股份有限公司
因素进行了研究分析。主要从以下两方面入手 ： 过硫酸钾 (KPS) 分析纯，≥ 99.5% 国药集团化学试剂有限公司
首先，选择合适的聚合方法制备聚苯乙烯乳液。 氢氧化钠 分析纯，≥ 96.0% 西陇化学股份有限公司
氮气 (N 2 ) 分析纯，≥ 99.9% 青岛天源气体有限公司
根据以上所述内容，综合考虑各种聚合方法的优缺点
及应用技术的成熟程度，本文选用无皂乳液聚合法来 1.2 实验仪器
制备聚苯乙烯微球。这样做的目的是为了获得单分散 本实验除了烧杯 (50 mL)、分液漏斗、量筒、玻
且表面洁净的聚苯乙烯微球，目前人们对光子晶体展 璃棒等常用器皿的使用外，还使用了表 2 所列的仪器
开了越来越多的深入研究，且迫切需要快速有效地制 和设备。
备高质量的光子晶体，而制备光子晶体的初始材料主 1.3 实验内容
要是单分散性好、性质稳定的胶体微球（通常为单分 1.3.1 实验准备阶段
散的 PMMA 微球或 PS 微球），进而利用胶体微球自 在实验开始前，了解、熟悉并检查实验室各种仪
组装成胶体晶体模板，再利用各种手段制得光子晶体。 器设备，确保其处于安全可用状态，严格遵守仪器操
由此可见，单分散聚合物微球的制备对于光子晶体的 作规程。此外，了解各试剂的物理化学性质，并配置
制备及光子晶体在光学、微波通信、强场光学等领域
实验过程中所需的溶液，配制过程严禁污染。
具有潜在价值。因此，制备单分散的聚苯乙烯是制备 1.3.2 实验阶段
胶体晶体的前提和关键 [1~3] 。
1.3.2.1 PS 微球乳液的制备
其次，本文研究了制备过程中各种因素如反应温
（1）连接装置
度、单体用量、引发剂用量、反应时间等对单分散 PS
将干净且干燥的玻璃反应釜固定在水浴槽中，接
微球粒径的影响，目的是控制适宜的反应条件，制备
上搅拌器，且在玻璃反应釜上下连接处涂抹凡士林，
不同粒径大小的单分散微球。
反复旋转，形成一个密封环境，确保实验过程中不漏
1 实验部分
作者简介 ：郝妙琴 (1969-)，女，工程师，主要从事职业
1.1 实验试剂 卫生检测、危险化学品安全生产标准化评审等工作。
实验合成聚苯乙烯微球乳液所使用的试剂及相关 收稿日期 ：2018-03-27

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