单分散聚苯乙烯颗粒的制备及其胶体晶体微球的组装

采用无皂乳液聚合技术,以过硫酸钾(KPS)为引发剂、碳酸氢钠(NaHCO3)为缓冲剂、丙烯酸(AA)为共聚单体制备了表面含羧基的单分散聚苯乙烯(PS)颗粒。用悬浮液滴蒸发自组装技术制备了三维有序胶体晶体微球。采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对样品结构和形貌进行表征。结果表明,聚苯乙烯颗粒粒径分布均匀,单分散性好且具有良好的球形度,丙烯酸的共聚使颗粒带有羧基而实现功能化改性。离子强度、引发剂浓度和共聚单体浓度是影响聚苯乙烯颗粒尺寸大小的重要因素。胶体晶体呈规则球形,聚苯乙烯颗粒紧密排列,形成面心立方(fcc)结构,表面表现为六方紧密有序排列。     

单分散聚苯乙烯微球的制备及二维胶体晶体的自组装

以苯乙烯为原料、过硫酸钾为引发剂,采用无皂乳液聚合法成功地制备出具有良好球形度的单分散聚苯乙烯微球.研究了在聚苯乙烯微球合成过程中单体浓度、引发剂浓度、聚合时间对粒径及分布的影响.实验结果表明,适当改变单体浓度、引发剂浓度、聚合时间可以得到不同粒径的聚苯乙烯微球,且微球单分散性良好.采用自组装技术组装单分散聚苯乙烯微球,获得了二维有序聚苯乙烯胶体晶体.     

一步法制备羧基聚苯乙烯共聚荧光微球及其表征

以苯乙烯和丙烯酸/甲基丙烯酸为单体、烯丙基荧光素为荧光染料,采用一步法制备了两种粒径均一、表面羧基化的聚苯乙烯共聚荧光微球。用环境扫描电子显微镜、荧光显微镜、红外光谱仪、荧光分光光度计等对其形貌、结构和性能进行表征。结果表明:所制备的两种羧基化共聚荧光微球单分散性好、荧光性能好且稳定,表面成功引入了羧基;聚合在共聚荧光微球中的荧光素与烯丙基荧光素性质一致,证实了共聚荧光微球和烯丙基荧光素在乙醇和甲苯中具有不同荧光光谱。     

乳液聚合合成单分散纳米级PMMA微球

采用乳液聚合法制备了单分散性聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）纳米微球,分析了聚合过程中不同单体滴加时间、不同表面活性剂用量、不同引发剂用量以及不同引发剂种类等因素对聚合体系中微球的粒径以及粒径分布的影响,研究表明,PMMA微球的粒径随单体滴加时间、表面活性剂用量、引发剂用量的增加而减小;采用AIBN引发剂制备的微球的粒径较采用KPS引发剂大。     

微米级聚苯乙烯微球合成过程反应条件的优化

用分散聚合法合成4~8μm的单分散聚苯乙烯微球,实验考察反应温度对体系的黏度、微球分子量及微球密度等结构参数的影响,同时考察反应温度以及单体、引发剂和稳定剂等分散聚合的主要组分对所合成的聚合物微球粒径及粒径分布的影响。结果表明,反应温度为70℃时,制备的单分散聚苯乙烯微球结构最致密,微球产率较高,微球耐有机溶剂的能力较强;随着初始单体浓度、引发剂用量的增加和反应温度的升高,最终得到的聚苯乙烯微球粒径虽有所增大,但微球粒径分布变宽;随着稳定剂用量的增加,最终微球粒径减小,粒径分布变窄。     

微米级单分散聚苯乙烯微球的制备

用分散聚合法合成2～6μm单分散好的聚苯乙烯微球,分别考察单体、稳定剂的两步加料方式,以及初始单体浓度、引发剂用量、反应温度等对所合成的聚合物微球粒径及粒径分布的影响。结果表明:两步加料方式可以显著改善微球的单分散性;随着初始单体浓度、引发剂用量增加和反应温度的升高,最终得到的聚苯乙烯微球粒径虽有所增加,但微球粒径分布变宽。将反应液体积放大、单次合成聚苯乙烯微球量不低于250g时制备出的2～6μm系列的聚苯乙烯微球,用扫描电镜等进行表征可知,所制备的聚苯乙烯微球球形度均大于0.95,相对标准偏差均小于5%。     

聚苯乙烯微球的研究进展

简要介绍并比较了聚苯乙烯微球的各种制备方法，着重讨论了制备聚苯乙烯微球时反应体系中单体、引发剂、分散剂、反应介质等对微球粒径及粒径分布的影响。这为制备单分散性、粒径可控的聚苯乙烯微球奠定了基础。     

功能性聚苯乙烯微球的合成

用乳液聚合的方法合成了聚苯乙烯微球以及苯乙烯与丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯的二元、三元共聚微球，并讨论了聚合条件对粒径的影响。研究发展，乳化剂的用量１单体及乳化剂的加入方式以及共聚组份的不同都显著地影响粒径尺寸大小。对共聚微球中交联点和羧基的分布的研究表明，用控制共聚单体的滴加方式可以得到交联点和羧基分布均匀的功能性聚苯乙烯微球。     

种子溶胀聚合法制备微米级聚苯乙烯微球

以分散聚合法制备的平均粒径为7.7μm的聚苯乙烯微球为种子,与溶胀剂和单体、引发剂的混合物经二步溶胀聚合法溶胀聚合后,制备大粒径单分散聚苯乙烯微球,并讨论溶胀剂的种类、溶胀剂用量、单体用量、单体和引发剂的加入方式、溶胀温度等因素对聚苯乙烯微球粒径及单分散性的影响。结果表明:当邻苯二甲酸二丁酯与聚苯乙烯种子的质量比为7,单体与聚苯乙烯种子质量比为9,且引发剂与单体同时加入,溶胀温度30℃时,可制得平均粒径为12.2μm左右且单分散性较好的聚苯乙烯微球。     

羧基功能化聚苯乙烯荧光微球的制备及表征

以苯乙烯、丙烯酸为单体,引入疏水性荧光染料罗丹明6G(Rh6G),采用微乳聚合法制备羧基聚苯乙烯荧光微球,并分析了表面活性剂、引发剂、丙烯酸用量对产物粒径分布的影响,考察了羧基聚苯乙烯荧光微球的浓度对荧光强度的影响。通过粒度分析仪、扫描电子显微镜、红外光谱仪、紫外吸收光谱以及荧光光谱仪对样品的纳米特性、形貌、结构和荧光性能进行了表征。结果表明,用微乳聚合法制备出50~250nm的羧基聚苯乙烯荧光微球,粒径均一且呈单分散性。紫外光谱图测试表明,在533nm左右有吸收峰。荧光光谱测试表明,羧基功能化的荧光聚苯乙烯微球浓度≤0.01%,其荧光最大激发峰为527nm,最大发射峰在555nm处;浓度高于0.01%时,荧光光谱出现红移,且荧光强度减弱。     

纳米晶氧化锌微球的制备

通过醋酸锌在一缩二乙二醇中热醇解反应制备了纳米晶ZnO微球,探讨了在醋酸锌热醇解法制备过程中升温速率对醇解反应温度和ZnO微球粒径分布的影响.在此基础上采用种子法制备了ZnO微球,考察了种子液加入量和反应时间对ZnO微球粒径分布的影响,并尝试使用SJN-30硅溶胶和SiO2微球乳液为种子液制备核-壳结构ZnO复合微球.     

单分散纳米聚苯乙烯微球的制备及在多孔炭材料中的应用

在超声波辅助下通过微乳液聚合法制备出纳米PS微球,利用重力沉降法制备出聚苯乙烯胶晶阵列,以该阵列为大孔模板制备出大孔一介孔分级炭材料,利用激光粒度仪、场发射扫描电镜、红外和N2物理吸附及解吸附技术对产品的形貌、微观结构及性能进行表征与研究,结果表明,采用超声波辅助微乳液聚合可实现粒径在50nm-500nm范围内聚苯乙烯纳米球的可控制备,增大KPS和PVP用量,PS粒径均会变小,St／SDSN要有适合的比例才能保证PS粒径小且单分散均一。     

掺钒二氧化钛中空微球的制备和光催化性能研究

以聚苯乙烯微球为模板,钛酸四丁酯为前驱体制备了掺钒TiO₂中空微球,并用FT-IR,SEM,TEM,XRD,UV-Vis等技术对样品进行了表征. 研究结果表明,掺杂少量钒到体系中,TiO₂微球形貌没有发生明显变化,得到壳层厚度约为20~30nm的TiO₂中空微球. 但钒的引入使得TiO₂中空微球从锐钛矿相向金红石相转变. 随着掺钒量的增加,TiO₂中空微球吸收边向长波方向移动增强. 光催化降解甲基橙溶液实验结果表明,掺杂1.0%钒的TiO₂中空微球表现出更好的光催化性能.     

聚苯乙烯磁性微球化学镀法制备研究

在聚苯乙烯微球表面进行化学镀镍可以制备磁性微球,其结合了聚苯乙烯轻质的优点和镍的磁性.采用扫描电镜(SEM)表征了微球的表面形貌,研究了前处理(活化)工艺对磁性微球产率及形貌的影响.结果表明,磁性微球的产率、分散性及表面形貌均由活化效果决定;采用优化的活化工艺进行化学镀镍反应,可以得到包覆完整、形状规则的镍包覆聚苯乙烯微球,其有效密度(平均值为2.7g/cm3)明显低于传统磁性颗粒的密度(一般为7～8g/cm3);用X射线衍射分析(XRD)表征了镀层的晶体结构,发现镀层的晶体结构与单质镍十分相似,为面心立方结构.     

Highly ordered large-area colloid templates for nanostructured TiO2 thin film gas sensors

We report a novel process that uses highly ordered colloidal templating to fabricate nanostructured TiO2 thin film gas sensors. An O2 plasma treatment is used to decrease the contact angle of a water droplet on a SiO2/Si substrate from 46 degrees to 3 degrees. The formation of this hydrophilic surface enhances the adhesion of polystyrene microspheres to the substrate during the spin coating of the colloidal solution, leading to a large-area colloid template of closely packed monolayer microspheres on the substrates. Embossed TiO2 thin film gas sensors fabricated through highly ordered colloidal templating using O2 plasma exhibit substantially enhanced gas sensing performance as compared to those without surface treatments prior to colloidal templating.     

Preparation of silver nanoparticles stabilized on the surface of polystyrene microspheres

Silver nanoparticles stabilized on the surface of polystyrene microspheres have been prepared by reducing silver ammine with formaldehyde, without surface activation of the microspheres. The size distributions of the nanoparticles have been obtained, and the optical absorption spectra of the synthesized nanomaterials have been measured.     

聚苯乙烯蓝色胶体晶体膜的制备工艺

本文以单分散的粒径为340±10nm的聚苯乙烯微球为原料,采用垂直自组装法制备了蓝色聚苯乙烯胶体晶体膜。研究了乳液浓度、干燥温度、组装容积等因素对聚苯乙烯胶体晶体膜的微观形貌和呈色性能的影响。结果表明:当乳液浓度较小时,微球呈现单层均匀分布,局部发生自组装,当乳液浓度达到0.1wt%时,微球呈现多层密排六方排列,宏观上呈现明亮的蓝色。当干燥温度为40℃时,该胶体晶体膜微观形貌为高质量的密排六方结构,呈现均匀明亮的蓝色。对比试验得出,在50mL的容器中,PS微球容易发生自组装且呈现明亮均匀的蓝色。同时发现,该胶体晶体膜在较低强度的光线下呈色比较微弱,蓝色饱和度较低,在强烈的光照下,呈现出绚丽的蓝色。     

双马来酰亚胺交联单分散聚苯乙烯微球的制备及表征

采用分散聚合法,以苯乙烯为单体,二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)为交联剂,制备了单分散交联聚苯乙烯微球(St/BDM)。研究了分散聚合反应中单体(St)、引发剂(AIBN)、分散剂(PVP)、交联剂(BDM)用量对微球粒径和粒径分布的影响。通过优化反应条件,合成了平均粒径为3.03μm(ε=0.05)的单分散交联聚苯乙烯微球。热稳定性分析和耐溶剂性实验结果表明,二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)交联的聚苯乙烯微球热稳定性和耐溶剂性能比线性的聚苯乙烯微球有了很大的提高。当失重5%时,聚合物的热分解温度由交联前的306℃上升到交联后的328℃。     

乳液聚合制备Fe3O4／聚（苯乙烯-甲基丙烯磺酸钠）磁性高分子微球

采用甲基丙烯磺酸钠（SMS）为阴离子功能单体,过硫酸钾（KPS）为引发剂,在Fe3O4磁流体的存在下与苯乙烯（st）一起进行乳液聚合,制备了具有磁性Fe3O4为核、St和SMS的共聚物为壳的Fe3O4／聚（St—SMS）磁性高分子复合微球．采用透射电子显微镜（TEM）、动态激光粒度仪（PCS）、傅里叶红外光谱仪（FT—IR）和x射线衍射仪（XRD）对制备的磁性高分子微球的结构形貌进行了表征,用振动样品磁强计（VSM）和热重（TG）分析仪对其磁性能和热性能进行了测试．结果表明,该阴离子型磁性高分子复合微球的最小粒径为185．3nm,最高饱和磁化强度为8．74emu／g．     

微波辐射分散聚合制备单分散聚苯乙烯微球

微波辐射代替传统加热方法,进行苯乙烯分散聚合,制备拉径大小在200nm-500nm之间,且为单分散的聚苯乙烯微球;探讨了单体、稳定荆、引发荆的浓度对微球粒径大小和分布的影响。研究结果表明,微波辐射分散聚合制备的聚苯乙烯微球拉径,小于常规加热分散聚合制备的微球粒径,且微波辐射制得的微球单分散性更好。