微米級單分散聚苯乙烯微球的制備及其自組裝.pdf

1、聚苯乙烯(PS)微球是一種典型的高分子材料,單分散的 PS微球通過自組裝排布形成有序的周期性結(jié)構(gòu)即為膠體晶體。粒徑為微米級的 PS組成的膠體晶體對光的布拉格衍射發(fā)生在紅外波段,擴寬了光子晶體在太陽能電池、熱防護、光子計算機等方面應(yīng)用,因此,其發(fā)展前景十分廣闊。本文主要采用了分散聚合法制備單分散的、粒徑為微米級的聚苯乙烯微球,并采用三種不同的方法對其進行了自組裝。
　　本文采用改進的無皂乳液法和分散聚合法這兩種方法合成 PS微球,改

2、進無皂乳液聚合法,在向水溶液體系引入了外加電解質(zhì)后,得到的微球分散性較差;相比之下,采用分散聚合法則可以得到單分散的 PS微球,且粒徑達微米級。對于分散聚合法主要研究了單體加入方式、溶劑極性,單體、引發(fā)劑及分散劑的用量等這些主要的影響因素對 PS微球粒徑大小及分布的影響,分別對其作了討論和分析,得出了各個因素對粒徑影響的規(guī)律及最佳條件和范圍:采用一次性加入單體的方式,PS微球的粒徑,隨著溶劑極性的增大而變小且分布變窄,乙醇/水體積比控制

3、在90/10至75/25之間最適;粒徑隨著單體(St)增多而增大且分布變寬,St加入量為7.4vol％-13vol%為宜;隨引發(fā)劑(AIBN)的增多,PS粒徑變大,分布略變寬,AIBN相對用量為0.5%-3.5%最適;隨分散劑(PVP)的增加粒徑減小,分布呈先變窄再略變寬的趨勢,PVP濃度在0.9%-1.3%范圍內(nèi)制得的PS粒徑大小及分布最為適當。此外,還對反應(yīng)過程中 PS粒徑長大的情況進行了監(jiān)測。
　　針對制備出的微米級 PS微