含双键大孔径苯乙烯-二乙烯基苯微球的合成与表征

含双键大孔径苯乙烯－二乙烯基苯微球的合成与表征袁青阚成友刘伟良孔祥正＊（山东大学化学系济南２５０１００）关键词苯乙烯－二乙烯基苯共聚树脂，悬浮聚合，树脂微球，复合致孔剂，孔结构１９９７－０７－０３收稿，１９９８－０１－１２修回国家教委留学服务中心回国...

苯乙烯-丙烯腈交联树脂微球的制备及对Pb^(2+)的吸附性能研究

为了解决含重金属离子的工业废水对环境造成的污染问题,可吸附重金属离子的高分子交联树脂成为研究热点。以过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂、二乙烯基苯为交联剂、苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)为聚合单体,通过溶液聚合制得苯乙烯-丙烯腈(St-AN)交联树脂。通过扫描电镜和红外光谱测试研究此交联树脂的形貌和化学结构。研究结果表明,成功制备了苯乙烯-丙烯腈(St-AN)交联树脂,此交联树脂呈小球状。以铅离子为研究对象,研究该交联树脂微球在不同的pH值下对铅离子的吸附影响以及吸附率随时间的变化。结果表明该交联树脂微球对铅离子吸附能力强,2 h内吸附率达到90%;交联树脂微球对铅离子吸附受酸度影响,pH值5.5附近,吸附能力最佳,可作为金属螯合剂以及絮凝剂有效处理水中的重金属离子污染物。

高亲水性聚(苯乙烯-二乙烯基苯)多孔微球的制备及亲水性研究

以环状马来酸酐为改性剂,分别采用改进的二步种子溶胀法和悬挂双键接枝法制得了高亲水性的聚(苯乙烯-二乙烯苯)/马来酸酐共聚多孔微球(PSt-DVB-co-MAH)及聚(苯乙烯-二乙烯苯)接枝马来酸酐多孔微球(PSt-DVB-g-MAH)。用FT-IR证明了改性产物中马来酸酐的存在;用TEM、SEM观察了改性前后微球的内、外部形貌;酸碱滴定法考查了MAH加入量对微球孔径的影响;用极性熊果苷的吸附对比实验验证了改性效果。结果表明,两种方法制得的改性微球在形态上与没改性前的微球略有差别,但当共聚法St∶DVB∶MAH=10∶8∶2及接枝法P(St-DVB)微球∶MAH=5∶3时,所得亲水微球均保持了较好的多孔形貌且亲水性比未改性的增大5倍以上。

浓乳液聚合法制备聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球的研究

以苯乙烯、二乙烯基苯为单体,采用浓乳液聚合的方法制备得到聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球.通过热失重分析仪研究了聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球的热降解性能,并研究了单体配比、乳化剂用量等对该微球粒径及形态的影响.结果表明:乳化剂用量越多,聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球粒径越小;二乙烯基苯用量越多,微球粒径也越小.

基于沉淀法制备单分散苯乙烯/二乙烯基苯交联聚合物微球

以乙腈为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用沉淀聚合法制备单分散的苯乙烯/二乙烯基苯交联聚合物微球。用扫描电镜和激光粒度仪对微球的形态、粒径大小及分布进行表征。系统地研究了引发剂用量、单体总体积分数、单体配比及助溶剂等条件对微球形态、粒径大小及分布的影响。结果表明,当AIBN用量为单体总质量的2%,单体总体积分数为2%,单体配比为1∶1(体积比)时,可制备出单分散的苯乙烯/二乙烯基苯交联聚合物微球。

胺基修饰高交联聚苯乙烯微球对水中对硝基苯酚的吸附特性

通过“傅氏后交联+表面氨基化”的工艺路线制备出一种胺基修饰高交联聚苯乙烯微球A-HPM,考察了A-HPM对溶液中对硝基苯酚(PNP)的吸附特性。结果表明,A-HPM具有比表面积高、纳米孔结构与胺基官能团丰富等特点,能够通过微孔填充、π-π和酸碱作用协同吸附去除溶液中的PNP。溶液pH对A-HPM去除PNP的性能有较大影响,弱酸性条件下(pH为5~6)A-HPM对PNP的最大吸附量可达153.9 mg/g(初始质量浓度为200 mg/L)。A-HPM对PNP的吸附属于放热反应,且吸附性能不受溶液中共存离子的影响。动力学研究表明,A-HPM对PNP的吸附可在1200 min达到平衡。吸附饱和的A-HPM能够通过NaOH溶液进行高效再生,再生后A-HPM的吸附性能保持稳定,从而实现长期循环使用。

磺化聚苯乙烯微球固体酸催化制备油酸乙酯研究

采用回流-沉淀聚合法制备单分散聚苯乙烯微球(PS);然后以氯磺酸为磺化剂,通过磺化反应制备了磺化聚苯乙烯微球。测试其粒径、Zeta电位和酸密度,探讨磺化剂的最佳用量和最佳磺化时间,获得了酸密度为2.56mmol·g^(-1)的磺化聚苯乙烯微球;并用红外光谱、热重分析等对其化学组成和耐热性能进行表征。将其作为固体酸催化剂,在催化油酸和乙醇酯化制备油酸乙酯中表现出较高的催化活性。当醇酸比为6∶1、反应温度为80℃、反应时间为6 h、催化剂用量为油酸质量的2%时,酯化率可达88.90%。且该磺化聚苯乙烯微球循环使用3次后,催化活性仍可保持初始活性的95%,在工业制备生物柴油领域具有较好的应用前景。

毫米级单分散聚-α-甲基苯乙烯空心微球制备

采用汇聚式双重乳液发生器通过乳液微封装技术制备得到了毫米级单分散的聚-α-甲基苯乙烯空心微球。初步研究了各相流速对乳液形成过程、乳液直径及其分散度的影响。基于获得的单分散双重乳液,采用旋转蒸发方式固化得到了分散度小于3%、直径800～1200μm的聚-α-甲基苯乙烯空心微球。

聚-α-甲基苯乙烯空心微球制备过程中的缺损研究

基于二次乳化技术产生W1/O/W2双重乳液,采用乳液微封装技术制备聚-α-甲基苯乙烯(PAMS)空心微球,研究了部分工艺参数对PAMS微球缺损形态和比例的影响。实验结果表明:薄壁微球的低强度导致了微球表面缺损。当微球壁厚一定时,有3个因素影响缺损微球比例:W2相中聚乙烯醇质量分数、CaCl2质量分数和O/W2的相比,当它们分别为1.0%,1.5%,0.01时,薄壁(≤2μm)微球的缺损比例低于40%,球壳内也无气泡存在。

苯乙烯/甲基丙烯酸-二氧化钛纳米微球的性能

用原位种子乳液聚合的方法合成了苯乙烯 /甲基丙烯酸 二氧化钛复合纳米微球 ,通过TEM ,FTIR等测试手段对其结构和形貌进行了表征 ,并在四球试验机上考察了其摩擦学行为 .它在室温下可分散于石蜡油中 ,但不分散于水中 .结果表明 ,复合纳米微球具有核壳结构 ,平均粒径约 5 0nm ,作为新型润滑油添加剂 ,具有良好的抗磨性能 .对其磨斑表面采用电子扫描显微镜分析表明 ,磨痕变浅 ,磨斑减小 ,有效降低了磨损 .

三氧化二铝-聚苯乙烯复合微球的制备

以Al2O3 PS复合材料为原料,采用乳液微封装法制备出掺杂Al2O3的PS空心微球。三相溶液分别是两个水相:蒸馏水(W1相)、5wt%PVA水溶液(W2相)和3wt%Al2O3 PS溶液(O相,苯和三氯甲烷混合物作溶剂)。所得微球表面粗糙度低于50nm。

窄分布苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物微球的制备

以聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂 ,研究了苯乙烯 -甲基丙烯酸甲酯在极性溶剂中分散聚合的工艺条件对微球粒径及粒径分布的影响。实验表明 ,通过控制工艺条件 ,可以制得粒径均匀的共聚物微球。

聚苯乙烯-丙烯酸磁性高分子微球的制备

磁性高分子微球兼具高分子微球的表面功能性和磁响应性,是一种新型生物高分子材料,在生物分离工程和生物医学工程中展现出独特的优势。聚苯乙烯-丙烯酸磁性高分子微球采用分散聚合法,以Fe3O4磁流体为磁核,苯乙烯-丙烯酸共聚物为高分子壳层,制备复合微球。通过形貌和粒径、分子量及固含量的分析,结果表明微球尺寸较小、粒径分布窄、化学稳定性好、表面含有丰富的功能基团,提高了磁性微球的极性。

微米级多孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球的制备、改性及应用综述

微米级多孔聚合物微球作为一种新型功能材料,是目前高分子材料领域的一大研究热点。微球粒径通常在1μm至数百微米,干燥状态下内部有几埃甚至几千埃的孔隙,具有球形度好、比表面积大、骨架密度低、吸附性强、力学强度高、与不同极性的有机溶剂兼容性好等诸多优点,在生物医学、分析化学、环境保护、催化剂载体以及电子产品等领域中有十分广阔的应用前景。其中多孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球除了具有高分子微球的一般特点外,还有物理及化学稳定性好、热稳定性好、生产成本低、工业应用前景广等优点,同时微球的苯环反应活性高,易于进行一系列的功能化反应,从而扩大其应用领域。基于上述优点,多孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球是目前应用最多的多孔聚合物微球。广阔的应用前景和市场,使得多孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球的制备和功能化成为国内外学者研究的热点,并取得了令人瞩目的发展。在过去的几十年中逐渐出现了多种微球制备方法。悬浮聚合法是制备多孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球的传统方法,其操作简单,产物后处理方便,但是得到的微球粒径呈多分散性。种子溶胀法被普遍认为是制备单分散多孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球较好的方法,该方法在制备表面功能化、单分散大粒径的聚苯乙烯-二乙烯苯微球方面具有明显优势。沉淀聚合法也可以用来制备单分散的微球,但是该方法制备的微球交联度低、产量低,而且不易制备具有多孔结构的功能性微球。近几年利用微工程乳化技术制备微球的报道越来越多,包括微孔膜/微通道乳化法和微流控技术。这类方法制备的聚苯乙烯-二乙烯苯微球单分散性良好,粒径、孔径等重现性好,为制备多孔聚合物微球开辟了新的方向。与此同时很多研究者致力于功能性多孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球的开发,通过在微球上引入各种功能基团改善微球的疏水性、溶解性和生物亲和性等,制得的不同特性的微球可应用于高效色谱填料、催化剂载体、生物医学、吸附剂等领域。本文首次详尽地分析和综述了微米级多孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球的制备方法和改性方法,讨论了影响微球孔径及孔分布的重要因素,并总结了该类微球近几年的应用研究状况,最后对多孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球的发展前景进行了展望。

苯乙烯-二乙烯苯-甲基丙烯酸聚合物微球的制备及其固相萃取性能

以苯乙烯、二乙烯苯和甲基丙烯酸为原料,聚乙烯醇为分散剂,过氧化苯甲酰为引发剂,采用悬浮聚合法制备了具有亲脂和弱阳离子交换性能的球形固相萃取填料,并确定了最佳的聚合反应条件。采用红外光谱和扫描电子显微镜表征了聚合物结构和微球的形貌,通过氮气吸附法测定了填料的比表面积和孔径分布。以氰草津、西玛津、阿特拉津和特丁津4种三嗪类除草剂为目标化合物,通过固相萃取-液相色谱联用技术,考察了样品溶液的酸度、过柱流量及洗脱剂的体积对萃取回收率的影响,确定了最佳固相萃取条件。测定了制备的固相萃取填料的吸附容量和小柱的穿透体积。氰草津、西玛津、阿特拉津和特丁津的检出限分别为0.26,0.63,0.42,0.31μg·L-1。

利用带自由基的线型聚苯乙烯链为模板制备聚苯乙烯核-聚(N-异丙基丙烯酰胺)壳微球的初步研究

利用线型聚苯乙烯链从非极性溶剂进入极性溶剂能缩聚成团的特性,将带有自由基的聚苯乙烯链泵送入N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)溶液中,以缩聚成团的聚苯乙烯作为模板,由链端自由基引发单体NIPAM的聚合,得到了聚苯乙烯核-聚(N-异丙基丙烯酰胺)壳微球.初步探索了苯乙烯(St)浓度和搅拌速度对微球成型的影响.结果表明:利用此方法制备微球具有可行性.

羧基化聚(苯乙烯-丙烯酸)微球的研究

该文采用种子乳液聚合法制备羧基化的聚(苯乙烯-丙烯酸)微球,通过红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及热重分析(TG)等探讨了聚合物微球的结构及性能。结果表明,所得聚合物微球交联度较低,表面富含羧基官能团,分散性较好,粒径约为230 nm,为后续纳米核壳结构粒子的构筑提供了很好的模板材料。

循环使用溶剂对α-甲基苯乙烯/马来酸酐自稳定沉淀聚合的影响

研究了α-甲基苯乙烯/马来酸酐自稳定沉淀聚合中溶剂多次循环使用后溶剂组成的变化,以及对聚合及聚合物微球化学结构、形貌、粒径及其分布的影响。实验结果表明,原料中的杂质和溶解于溶剂中的聚合物会随溶剂循环使用次数的增多而累积;溶剂的循环使用不会影响聚合物的化学结构,所得产物仍为球型颗粒;聚合物的收率和粒径会随溶剂的循环使用有所波动,聚合物的粒径分散指数均低于1.02。

单分散苯乙烯-马来酸酐共聚物微球增长方式探究

以丁酸乙酯为溶剂,AIBN为引发剂,采用自稳定沉淀聚合法于80℃下制备了单分散苯乙烯-马来酸酐(St-MAH)共聚物微球。对反应过程中不同反应时间的单体转化率、共聚物分子量、微球形貌及粒径进行了研究。结果表明,St-MAH共聚物微球粒径的3次方与转化率成直线关系,说明共聚物微球的聚合反应属于活性增长机理;同时提出自稳定沉淀聚合体系制备单分散St-MAH共聚物微球成核过程为AIBN在溶剂中引发苯乙烯和马来酸酐共聚生成寡居物,当寡居物链达到临界长度时从溶剂中沉淀出来,沉淀出来的寡聚物链相互缠绕形成球核;成核后单个微球所含St-MAH共聚物分子链数与时间的关系和转化率、微球粒径与时间的关系趋势大体一致,证实了自稳定沉淀聚合法制备St-MAH共聚物微球的增长主要是溶剂中形成的寡居物沉积于微球表面而实现的。

聚α-甲基苯乙烯空心微球的开裂机理

干燥过程是制备高表面质量聚α-甲基苯乙烯(PAMS)空心微球的关键过程之一。文中通过实验研究了不同热处理温度(55℃、75℃、95℃)和不同干燥温度(室温、45℃、65℃、85℃、100℃)对PAMS空心微球干燥过程的影响。实验结果表明,采用不同温度对PAMS空心微球进行热处理后,具有严重初始微缺陷的空心微球所占百分比没有显著差异。因为最高热处理温度(95℃)远远低于PAMS的玻璃化转变温度(≈180℃)而不能使PAMS分子链段运动以消除残余内应力。随着干燥温度的升高,干燥后的空心微球表面出现裂纹的比例相应增加。干燥温度的升高将会导致空心微球球壳所受应力不断增大。而球壳所受应力是其产生裂纹的主要原因之一。