Page 61 - 《橡塑技术与装备》2018年16期（8月下半月 塑料版）
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测试与分析 郝妙琴·无皂乳液聚合法合成聚苯乙烯微球的研究
色。如果微球的粒径过大或过小，结构也以有序结构 苯乙烯微球乳液。
为主，则带隙将落入红外、紫外或其它波段，显示白 （4）在实验其他条件固定的情况下，当 KPS 浓度
色。如果结构是无序的，无论粒径如何，都显示为乳 较低时，且在较高的聚合温度下来保证较高的转化率，
白色。 KPS 用量增加，聚合微球粒径也会相应增大。因此，
从图 10 可以看出，粒径为 210 nm 的 PS 胶体颗 改变引发剂用量也是制备不同粒径微球的一种有效途
粒制备的胶体晶体经过太阳光照射后显示出均匀的蓝 径。
色，说明其结构有序 ；而粒径为 550 nm 的 PS 胶体 （5）在无皂乳液聚合过程中，若实验其他因素稳
颗粒组装得到的晶体，在太阳光的照射下，显示出乳 定不变，延长反应聚合时间，主要是为了提高转化率，
白色，并不显示出光泽，可能是由于衍射光的颜色不 而对微球的聚合度基本没有影响。
在可见光范围内，或者是因为其内部结构无序，并
没有形成有序的胶体晶体结构 [11~14] 。PS 微球粒径范 参考文献 ：
围在 150~500 nm 时易于形成有序排列 ；而小于 150 [1] Denkov N., Velev O., Kralchevski P., et al. Mechanism of
formation of two-dimensional crystals from latex particles
nm 或大于 500 nm 难于形成有序排列，本实验结果
on substrates[J]. Langmuir, 1992, 8(12):3 183~3 190.
与此结论是基本相符的。所以对于粒径为 540 nm 的 [2] Denkov N. D., Velev O. D., Kralchevsky P. A., et al.
PS 胶体颗粒组装制得的胶体晶体应该没有形成有序 Two-dimensional crystallization[J]. Nature, 1993, 361
(6407):26~26.
结构。
[3] Bartlett P. N ., Birkin P. R., G hanem M . A ., et al.
Electrochemical syntheses of highly ordered macroporous
conducting polymers grown around self-assembled colloidal
templates[J]. J. Mater. Chem., 2001, 11(3): 849~853.
[4] Holland B. T., Blanford C. F., Do T., et al. Synthesis of
highly ordered, three-dimensional, macroporous structures
of amorphous or crystalline inorganic oxides, phosphates,
and hybrid composites[J]. Chemistry of Materials, 1999,
11(3):795~805.
图 10 不同粒径的 PS 微球颗粒组装的胶体晶体外观图
[5] Wang D., Caruso F.. Fabrication of polyaniline inverse opals
本实验制备的 PS 样品的粒径几乎全部分布在 via templating ordered colloidal assemblies[J]. Advanced
Materials, 2001, 13(5):350~354.
200~520 nm，故是制备有序胶体晶体的优质原料。
[6] Park S. H., Xia Y.. Assembly of mesoscale particles over
large areas and its application in fabricating tunable optical
3 结论 filters[J]. Langmuir, 1999, 15(1):266~273.
本论文通过无皂乳液聚合法制备了粒径不同的单 [7] Vlasov Y. A., Yao N., Norris D. J.. Synthesis of photonic
crystals for optical wavelengths from semiconductor
分散 PS 微球乳液，并对体系中的反应温度、单体用量、
quantum dots[J]. Advanced Materials, 1999, 11(2):165~169.
引发剂用量、反应时间等影响因素进行了分析、研究。 [8] 贾建民，郭睿，季振清，等 . 无皂乳液聚合的应用研究 [J]. 精
主要得到了以下结论 ： 细石油化工进展，2009, 24(11):25~27.
（1）无皂乳液聚合法可以制备出大小均一、单分 [9] 陈俊，闫福安 . 水性双组分氟丙烯酸 - 聚氨酯涂料的研制及
性能测试 [J]. 中国涂料，2009, 24(3):24~28.
散性好的 PS 微球乳液，故该方法是制备单分散聚苯
[10] 洪秀秀 . 苯乙烯无皂乳液聚合的研究 [D]. 广州 : 广东工业大学，
乙烯微球的有效可行方法，可以合成用来制备胶体晶 2008.
体的优质材料，达到了本实验的主要目的之一。 [11] 潘 祖 仁， 孙 经 武 . 高 分 子化 学 [M]. 北 京 : 化 学 工业 出 版 社，
（2）当反应温度在 80~95℃范围内时，温度升高， 2007.
[12] 曹同玉 . 聚合物乳液合成原理性能及应用 ( 第 2 版)[M]. 北京 :
微球粒径减小，且粒径范围在 300~500 nm 之间，是
化学工业出版社，2007.
制备胶体晶体的优质材料。 [13] 肖磊，吴卫东，卢铁城，等 . SiO 2 胶体晶体自组装技术 [J].
（3）在实验其他条件固定的情况下，在一定单体 强激光与粒子束，2010, 22(6):1 275~1 279．
浓度范围内，单体用量增加，聚合微球粒径也增大。 [14] 王晓冬，仪桂云，董鹏，等 . 悬浮液气 - 液界面二元胶体颗
粒的漂浮组装机理 [J]. 物理化学学报，2007, 23 (11):1 707~
所以，通过改变单体用量可以制备粒径大小不同的聚
1 713．
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年
