ps微球的制备

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50 nmps微球合成

50 nmps微球合成

50 nmps微球合成
聚苯乙烯微球50nm,PS聚苯乙烯微球,Polystyrene微球
聚苯乙烯微球是一种具有特定尺寸的微米级颗粒,由聚苯乙烯材料构成。

这些微球的直径在50纳米范围内,通常称为"50nm聚苯乙烯微球"或"50nm聚苯乙烯纳米微球"。

聚苯乙烯微球的尺寸和形状可以根据需要进行调控,用途非常广泛。

它们在科研和工业领域中具有多种应用,如:
生物学研究:可用于细胞分离、细胞标记、细胞培养和细胞成像等。

化学合成:可用于在催化反应中作为载体,帮助反应分离和加速。

医学诊断:可用作药物传递系统,或用于诊断检测中的生物标记物。

磁性材料:可以通过添加磁性颗粒使其成为磁性微球,用于分离或制备特定材料。

表面涂层:可用于涂覆在材料表面,增强其特性或功能。

这些应用的实现需要控制微球的尺寸、形状、表面性质以及制备方法,
以确保其在特定应用中的性能和效果。

因此,对于50nm聚苯乙烯微球的制备和表征,需要进行仔细的研究和优化。

产地:西安
规格:1mg 5mg 10mg
纯度:99%
状态:固体/粉末
储藏条件:冷藏-20℃
温馨提示:仅用于科研,不能用于人体实验!
说明:提供使用说明,核磁图谱,包装,价格,产地,制备方法,应用,稳定性,溶解度,简单合成等各种信。

交联聚苯乙烯粒子 -回复

交联聚苯乙烯粒子 -回复

交联聚苯乙烯粒子-回复交联聚苯乙烯粒子,又被称为交联PS微球,是一种具有特殊结构和性质的微粒材料。

在许多领域中,交联聚苯乙烯粒子被广泛应用于催化剂载体、吸附材料、分离膜、生物医药和环境治理等方面。

本文将逐步探究交联聚苯乙烯粒子的制备方法、表征和应用领域。

交联聚苯乙烯粒子的制备方法可以分为化学交联法、物理交联法和表面交联法。

其中,化学交联法是最常用的制备方法之一。

基本步骤如下:1. 原料准备:将苯乙烯和交联剂(如二乙烯苯)按一定比例混合均匀。

2. 引发剂添加:将引发剂(如过硫酸铵或过硫酸钾)加入混合物中,并进行搅拌。

3. 加热反应:将混合物置于高温反应釜中,加热至一定温度。

引发剂在高温下分解产生自由基,引发苯乙烯发生聚合反应。

4. 聚合反应:自由基引发聚合反应,苯乙烯分子逐渐聚合成大分子链状结构。

5. 交联反应:在聚合过程中,交联剂起到连接不同聚苯乙烯链的作用,形成交联结构。

6. 过滤和洗涤:将反应物经过过滤和洗涤,去除杂质和未反应的原料。

7. 干燥和粉碎:将交联聚苯乙烯粒子进行干燥和粉碎,得到最终的微球产品。

完成基本的制备工艺后,接下来需要对交联聚苯乙烯粒子进行表征。

常用的表征方法包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、粒径分析仪、比表面积测试等。

这些表征方法可以评估交联聚苯乙烯粒子的粒径、形貌和比表面积等物理性质,为后续应用提供基础数据。

交联聚苯乙烯粒子具有许多独特的性质,使其在各个领域的应用日益广泛。

以下是几个主要的应用领域:1. 催化剂载体:交联聚苯乙烯粒子具有高度的孔隙结构和比表面积,可以作为载体用于催化剂固定。

通过调控孔径和孔隙结构,可以提高催化剂的反应活性和选择性。

2. 吸附材料:交联聚苯乙烯粒子的孔隙结构和表面活性位点使其成为理想的吸附材料。

它可以广泛应用于水处理、废气净化、溶剂回收等领域。

同时,交联聚苯乙烯粒子的吸附性能可以通过表面修饰和功能化实现有选择性的吸附。

聚苯乙烯(ps)微球化学镀制备及其产氢性能研究

聚苯乙烯(ps)微球化学镀制备及其产氢性能研究

聚苯乙烯(ps)微球化学镀制备及其产氢性能研究王俊杰【摘要】采用无皂乳液聚合法制备聚苯乙烯(ps)微球,利用其轻质的优点和Ni-B合金优异的催化性能,并结合化学镀的方法制备磁性ps/Ni-B催化剂.利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征ps/Ni-B催化剂的表面形貌、组成.研究了ps/Ni-B作为催化剂水解碱性NaBH4溶液产生氢气的速率,以及压力和循环次数对产氢速率的影响.结果表明,以1.2 mL的化学镀液制备的ps/Ni-B催化剂,具有较高的催化性能,且可实现重复利用.【期刊名称】《华中师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(050)003【总页数】6页(P403-408)【关键词】ps/Ni-B;化学镀;催化;硼氢化钠;产氢【作者】王俊杰【作者单位】毕节医学高等专科学校,贵州毕节 551700【正文语种】中文【中图分类】O643.36+1燃料电池是一种新型的发电装置,通过化学能的方式将氢、氧燃料直接送入电池系统转化为电能[1].燃料电池的能量转化效率理论上已达90%,卡诺循环对其限制很小,在燃料电池中氢燃料电池的副产物为水,具有高效率、高可靠性等优点有效地避免了环境的污染[2].近年来燃料电池技术发展迅速,在固定电站、航天航海事业、军事电源以及可移动电源等领域有着广阔的应用前景[3-4].但要实现燃料电池的大规模商业化的应用和发展仍有许多亟待解决的问题,其中安全、高效的储氢和供氢系统对燃料电池的比功率和实用化是至关重要的问题.而NaBH4由于自身储氢量高,产氢速度和纯度高,反应速度易于控制、安全性较高,且水解唯一副产物NaBO2无毒无害,对环境无污染且回收后的NaBO2可用作防腐剂、阻燃剂和制备NaBH4的原料[5-6].所以NaBH4水解制氢是近年来燃料电池氢源供应技术的一种新途径[7-9].其水解反应为零级反应,在一定温度下,反应速率常数只与所用催化剂和催化剂用量有关系.NaBH4在实际产氢应用中需要贮存在碱性溶液中,要使其更好的产氢通常需要添加酸、升高体系温度或使用催化剂等措施,其中最简单易行的方法通常是使用催化剂[10-11].因此寻找一种制备高效、经济的NaBH4水解反应的催化剂的方法至关重要.目前,有机-无机材料复合化已成为材料科学发展的方向之一,而Ni-B合金因具有优异高效的催化性能受到材料科学各界的关注,由其制备的催化剂也在有机-无机复合材料中被广泛应用 [12].催化效率的提高通常是将催化剂的粒径降低或将催化剂负载到活性炭、二氧化硅、金属氧化物(三氧化二铝)、粘土等载体上,而粒径小、比表面积大的催化剂虽在一定程度上提高了催化效率,其制备、分离以及重复利用率却存在着很大的困难.如何制备具有分离快,重复利用率高的高效催化剂已成为有机-无机复合材料研究的热点[13-15].聚合物微球也已广泛应用到许多科学领域(如调色剂、涂料等),甚至在某些高新技术领域(药物、信息记忆和催化剂载体等)中也有很好的应用[16-17].分散聚合法制备的高分子微球形状规则,大小均匀,单分散性较好[18-23].磁性催化剂的制备以及研究在航天航空事业、燃料电池和军事等材料领域也有着广阔的应用前景.本文采用无皂乳液聚合法制备聚苯乙烯微球(ps微球),并通过化学镀的方法在ps微球表面负载一层Ni-B合金并将其投入到碱性NaBH4产氢的应用研究中.1.1催化剂的制备称取0.3 g NaCl和经10%碱洗且干燥过的苯乙烯21 g,再加入0.14 g 过硫酸钾水溶液,室温下超声分散35 min,并通入20 min 氩气后置于250 mL三颈瓶,在氮气保护下,70℃恒温聚合24 h.24 h后倾倒出所得聚苯乙烯母液,滤出团聚的大块留下均一的乳液,通过高速离心机离心分离得到颗粒均匀的ps微球.称取0.1 g 粒径均匀的ps微球加入0.4 mL PdCl2(0.2 g/L)乙醇溶液,超声30 min后使其分散均匀,待ps微球表面的乙醇完全挥发后,再用无水乙醇溶液洗涤残余的活化剂PdCl2,最后以蒸馏水洗涤并干燥后可得活化好的ps微球.将活化后的ps微球置于1.2 mL的化学镀液中(镀液成分见表1,镀液溶剂为无水乙醇),在室温下施镀40 min.然后将催化剂置于离心机中高速分离,再以无水乙醇、蒸馏水、无水乙醇的先后顺序进行洗涤,待无水乙醇完全挥发后,即可获得ps微球/Ni-B 催化剂.1.2催化剂的表征与测试采用扫描电镜(SEM, FEI Quanta 200 FEG, Holland)观察和分析ps微球/Ni-B 催化剂的表面形貌,并用X射线光电子能谱(XPS, ESCALAB250,Thermo-VG Scientific) 对其表面电子状态及原子组成进行检测.1.3催化剂制氢性能的测试ps微球/Ni-B 催化剂的连续化制氢实验所用的反应物是质量分数为10%的NaBH4和3%的NaOH溶液.为准确称取ps微球/Ni-B 催化剂的用量,ps微球/Ni-B 催化剂样品在使用前已经过24 h的真空干燥,误差控制在1%以内.准确称取100 mg ps微球/Ni-B 催化剂预先置入自制的制氢反应器内,再把10% 的NaBH4和3%的NaOH混合溶液加入制氢反应器进行水解产氢试验,收集气体并记录产生不同量的氢气所用的时间,以时间为纵坐标,体积为横坐标绘制产氢的时间-体积曲线图,求导后除去ps微球/Ni-B催化剂100 mg的用量后就可得到产氢时间-速率曲线.2.1催化剂的表面形貌从图1(a)可以清晰地看到,制备所得的ps微球为规则的球形,且表面光滑.化学镀Ni-B合金不会自发的沉积到ps微球表面,所以选择了PdCl2作为活化剂.图1(b)即为吸附PdCl2 后的ps微球,前后并无明显的改变,ps微球颗粒表面仍然是均匀光滑的.但在加入化学镀液后,PdCl2中的Pd2+以金属Pd的形式被DMAB还原,以此维持化学镀Ni-B的进行.在图1(c)中可知, ps微球表面在施镀后沉积形成了一层连续且致密的合金薄膜层,ps微球表面不再均匀光滑出现少许丝状粘连.2.2催化剂的组成经测试分析催化剂表面层负载了B 和Ni元素,图2是催化剂表面的XPS图.从图2(a)中可明显看出Ni元素有两个比较明显的XPS宽峰,经过XPS peak软件的分析,可拟合成852, 856, 858,861和863 eV 5个峰值,这些峰分别对应的为Ni的 2p3/2, Ni单质,Ni 的2p3/2,Ni-B的 2p3/2和Ni-O 的2p1/2.由此可知Ni是以单质的方式存在于镀层中,Ni-O、Ni-B合金仅少许存在于镀层中.在B 元素的XPS图(图2b),其图谱中含有3个峰:187.7, 189.8和191.9 eV,峰值所对应的为B单质,B-O和Ni-B合金的峰,所以镀层以Ni-B合金形式存在,少量是以B单质和氧化物形式存在.2.3镀液含量对催化剂的影响催化剂表面所负载的合金含量对催化剂催化效率有着重要影响,而合金镀层的厚度由化学镀液的用量决定.图3是化学镀液的体积对催化剂产氢速率的影响.从图3(a)中可以看出随着化学镀液体积的增多,其具有先增后减的产氢的速率,主要原因ps/Ni-B催化剂的表面活性物质会随着其表面的Ni-B合金的量的增加而增多,产氢的速率也随之增大,而镀液的进一步增加使得催化剂ps/Ni-B表面的Ni-B合金镀层增厚,催化剂的利用率也将会降低,单位体积内的产氢效率也将有所降低.由图3可以看出,ps/Ni-B催化剂置于1.2 mL镀液中时具有最大的产氢速率5 800 mL/(min-1·g-1).2.3.1硼氢化钠含量对催化产氢速率的影响图4是硼氢化钠浓度对产氢速率的曲线图.在图4中可以看出,在较低浓度范围内随着硼氢化钠浓度的增加催化剂产氢速率增大,但当硼氢化钠浓度过高会导致溶液粘度增加使产氢速率降低,硼氢化钠浓度增加到10wt%以后,产氢速率曲线趋于平缓.催化剂产氢的速率随溶液浓度由1%变化到10%时增加了5.6倍,而溶液的浓度由10%增大到15%时,催化剂的产氢的速率却只是增加了19%左右,溶液浓度由15%提高到20%产率则仅仅提高了1%.催化剂的产氢速率大小受很多种因素的影响,在NaBH4浓度过低时,硼氢化钠在催化剂较强的催化活性下可以很快的被分解立即产生氢气,随着硼氢化钠浓度的增加,溶液的碱度也在增加,使得ps/Ni-B催化剂催化作用减弱,此外,在较高浓度的硼氢化钠溶液中,随着反应的进行,反应副产物NaBO2由于溶解度的原因则会析出覆在催化剂表面,影响了催化剂的催化作用,进而影响产氢速率[10-13].由此可知,在较低浓度范围内的硼氢化钠溶液中产氢的速率可通过增大NaBH4的浓度得到提高,过高浓度的硼氢化钠溶液反而使产氢速率降低,溶液的稳定性也随之降低.2.3.2稳定剂(氢氧化钠)浓度对催化产氢速率的影响在实际应用中硼氢化钠是贮存在碱性溶液中的,氢氧化钠作为碱性溶液的稳定剂其浓度的大小对硼氢化钠溶液的稳定性有着关键作用,也影响着溶液的产氢速率.图5为不同浓度的氢氧化钠对产氢速率的影响,在图5(a)中可以看出,含有1wt%浓度的氢氧化钠时,产氢速率较小,随着溶液浓度的增大催化产氢的速率有一定程度的增加,氢氧化钠浓度为3wt%时,具有最高的催化产氢的效率,此后随着氢氧化钠浓度继续增加产氢速率持续下降,当氢氧化钠浓度为9wt%时,产氢速率只是最大速率时的8%左右,为630mL/(min-1·g-1)(相对于3wt% NaOH溶液).文献研究表明硼氢化钠的稳定性在酸性或高温的条件下较差,催化剂的稳定性在溶液碱性的增大时增强,而产氢的速率则是一直在降低,本文也得到验证[14-16].2.4压力对产氢速率的影响硼氢化钠的水解在常压进行即可,但提高反应系统的压力有利于获得较高的氢气密度.图6为密闭条件下氢气压强随时间变化的曲线图(在带有压力表的密闭容器中).通过图6可以看出,氢气压强在起始阶段快速地在增大,经过一定时间后氢气压强增大的速率变小并趋于平缓,增大密闭容器压力后氢气压强的增大速率仍较稳定.结果表明,高压对催化的影响不大,催化剂的产氢速率只有在更高的压强下才会稳定性的增加,这使得催化剂应用于实际工业生产中的可能性增加[9-18].2.5循环次数对催化剂的影响分别在20 mL含有3wt% NaOH和10wt% NaBH4溶液中加入0.01 g的ps/Ni-B催化剂进行循环产氢实验,研究催化剂循环使用的性能.待收集250 mL氢气后继续下一次循环实验.图7(a)是不同循环次数的产氢曲线,从图7(a)中可以明显看出,收集同等体积的氢气的时间基本一致,这一结果表明催化剂的产氢性能在多次循环使用过程中基本上没有发生变化.从图7(b)中可以看出,随着循环次数的增多,收集同等体积氢气所用的时间并不是一直在减少,而是先减少后增多,造成这一现象的主要原因是在反应初期催化剂颗粒之间有着较强的表面能,尚未完全被硼氢化钠浸润得到活化,此时催化性能并不是最高点,随着反应时间的推移催化剂逐渐被浸润,进而完全被活化,其产氢速率有很大提高,气体收集的时间也有所减少.随着反应的进一步进行,多次循环使用后的催化剂表面会被水解产生的副产物覆盖,进而降低了催化剂的催化活性,气体的收集时间也随之延长[8-13].1) 制备了ps/Ni-B催化剂,通过EDS和XPS等仪器分析,其结果表明ps微球表面均匀的附着Ni-B镀层,且在Ni-B合金镀层中Ni以单质的形态存在,B主要以Ni-B合金的形式存在.2) 室温乙醇化学镀ps/Ni-B催化剂通过对碱性硼氢化钠的水解产氢的研究,结果表明ps/Ni-B催化剂在浓度为10wt% NaBH4和3wt% NaOH溶液中具有最高的活性.3) 通过对ps/Ni-B催化剂高压产氢循环实验的研究,发现ps/Ni-B催化剂的催化产氢性能较高,且具有较好程度的循环使用能力.【相关文献】[1] 王新喜. 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聚苯乙烯胶乳微球及其制备方法

聚苯乙烯胶乳微球及其制备方法

聚苯乙烯胶乳微球及其制备方法聚苯乙烯(PS)是一种热塑性树脂,具有较高的硬度、透明度和抗冲击性能。

然而,由于其具有较高的比重和生产成本,使其应用受到一定的限制。

近年来,聚苯乙烯胶乳微球(PSL)因其具有较低的比重、优异的加工性能和低成本等优点而备受关注。

本文将会介绍聚苯乙烯胶乳微球及其制备方法。

一、聚苯乙烯胶乳微球聚苯乙烯胶乳微球是聚苯乙烯水乳液通过聚合和微球化产生的胶乳乳液,其粒径通常为几十纳米到数百纳米。

它将聚合物的优异性能和乳胶的良好加工性能结合在了一起,成为了一种理想的材料选择。

在工业上,聚苯乙烯胶乳微球广泛应用于轻质填充材料、油墨沉淀剂、聚合物乳液增稠剂、表面涂装剂等领域。

其中,作为轻质填充材料,PSL在汽车、航空、建筑等行业应用广泛,能够有效降低材料重量,减少燃料消耗。

二、制备方法1. 乳液聚合法乳液聚合法是制备聚合物微球最为常用的方法之一。

通常,首先通过有机溶剂或水相制备聚合物乳液,再通过乳液聚合来制得具有所需性质的聚合物微球。

该方法具有操作简单、制备量大、适用性广等优点。

2. 溶剂挥发法溶剂挥发法是通过添加低挥发性溶剂将聚合物溶解成溶液,然后将溶液加入高挥发性溶剂中,利用溶剂与大气之间的压力差使得小液滴形成,并通过溶剂挥发的过程形成微球。

该方法制备的微球形态规则、分散性好,但成本较高。

3. 原位乳化法原位乳化法是在单体溶液中通过引入促进乳化的表面活性剂,形成微小乳珠,随后开始聚合并逐渐增大,最终形成微球。

该方法具有操作简单、反应体系稳定等优点,但微球的粒径还存在着一定的不均匀性。

本文介绍了聚苯乙烯胶乳微球及其制备方法。

聚苯乙烯胶乳微球因其具有较低的比重、优异的加工性能和低成本等优点,目前在轻质填充、油墨、增稠剂等领域得到了广泛的应用。

制备方法有乳液聚合法、溶剂挥发法、原位乳化法等。

聚苯乙烯微球的制备及其在光子晶体中的应用_周之燕

聚苯乙烯微球的制备及其在光子晶体中的应用_周之燕

V ol 138N o 19#8#化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S 第38卷第9期2010年9月基金项目:陕西省教育厅专项(07JK195);陕西科技大学博士科研启动基金项目(BJ09-11)作者简介:周之燕(1985-),女,在读硕士,师承王秀峰教授,主要从事复合材料方面研究。

聚苯乙烯微球的制备及其在光子晶体中的应用周之燕1 王秀峰1 师 杰2 张新孟1(11陕西科技大学材料科学与工程学院,西安710021;21西安工业大学材料与化工学院,西安710032)摘 要 亚微米级聚苯乙烯微球是一类常见的制备光子晶体的材料。

综述了分散聚合法和乳液聚合法制备光子晶体用单分散聚苯乙烯微球的研究进展;介绍了聚苯乙烯胶体球在蛋白石结构、反蛋白石结构和可调制光子晶体中的应用进展;并提出了今后的研究方向。

关键词 光子晶体,单分散聚苯乙烯微球,蛋白石,反蛋白石,可调制光子晶体Fabrication of polystyrene microsphere and its applicationin the photonic crystalZho u Zhiy an 1 Wang Xiufeng 1 Shi Jie 2 Zhang Xinm eng 1(11Schoo l of M aterial Science and Eng ineering ,Shaanxi U niv ersity o f Science&T echno logy ,Xi .an 710021;21School of M aterial and Chemical Eng ineering,Xi .an U niversity of Scho ol o f Technolog y,Xi .an 710032)Abstract Sub-micr on po ly st yrene pho tonic cry st als is a kind o f co mmon materials for per par ing photo nic cry sta ls.T he development o f the dispersio n po lymer izatio n and emulsio n polymerization wer e r eview ed,w hich were used to prepare the mo no dispersed po ly styr ene micr ospher e.W hile the monodispersed polysty rene wer e obtained,po ly styr ene photonic crystal can be pr epar ed by t he self -assembly metho d.At last,the advance of o pa l,Inv erse opal,tunable pho tonic cry stal wer e int roduced.A t last,the perspectiv e of the futur e research wer e pr edicted.Key words pho tonic cry sta l,mo no disper sed po ly styr ene micr ospher e,opal,inver se o pal,tunable pho tonic cry stal光子晶体材料又称光子带隙材料,指介电常数(折射率)周期性变化的材料,最早是由美国科学家Yablo no vitch [1]和Jo hn [2]在研究自辐射和光子局域化时提出的。

单分散羧基化PS微球的制备及自组装

单分散羧基化PS微球的制备及自组装

单分散羧基化PS微球的制备及自组装杨是佳;郭华超;于伟莉;邓伟【摘要】通过无皂乳液聚合法制备羧基化的聚苯乙烯(PS)微球,并讨论了甲基丙烯酸(MAA)用量、引发剂过硫酸铵(APS)用量对单体转化率、微球粒径及其分布的影响.分别使用漂浮自组装法、单基片垂直沉积法和双基片垂直沉积法对聚合物微球进行自组装.结果表明:当MAA的摩尔分数为2%~8%,APS用量为0.168~0.504 g时,可制备单分散性良好的聚合物微球,且随着MAA,APS用量的增加,单体转化率增大,聚合物微球的粒径减小.与漂浮自组装法和单基片垂直沉积法相比,使用双基片垂直沉积法,当乳液固体质量分数为1.0%,微球自组装效果好,排列规整有序.【期刊名称】《合成树脂及塑料》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】5页(P19-23)【关键词】聚苯乙烯微球;单分散;无皂乳液聚合;自组装【作者】杨是佳;郭华超;于伟莉;邓伟【作者单位】哈尔滨理工大学材料科学与工程学院,黑龙江省哈尔滨市 150040;哈尔滨理工大学材料科学与工程学院,黑龙江省哈尔滨市 150040;哈尔滨理工大学材料科学与工程学院,黑龙江省哈尔滨市 150040;哈尔滨理工大学材料科学与工程学院,黑龙江省哈尔滨市 150040【正文语种】中文【中图分类】TQ325.2聚合物微球在医用材料、电池及热阻材料、催化剂载体、分离材料等领域受到了国内外学者的关注[1-4]。

单分散聚合物微球具有比表面积大、尺寸小、表面吸附性好、表面反应活性优良等特性。

其制备方法主要包括悬浮聚合、分散聚合、乳液聚合、无皂乳液聚合、种子溶胀聚合等[5-9]。

其中,通过无皂乳液聚合可以获得形貌规整的单分散聚合物微球,有利于引入功能基团使微球表面官能团化,获得不同的特性。

单分散聚合物微球尺寸均一,直径为微米级或亚微米级,因此可以用来制备胶体晶体。

常用的制备自组装胶体晶体的方法有:重力沉淀法、静电自组装、垂直沉积法等[10-12]。

聚苯乙烯微球ps的制备过程

聚苯乙烯微球ps的制备过程

聚苯乙烯微球ps的制备过程聚苯乙烯微球ps的制备过程苯乙烯由于共轭结构,电子流动性好,容易诱导极化,所以一般可以由自由基聚合、离子聚合、配位聚合等机理进行制备。

其聚合方法也比较多样,可以本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合。

本文主要对无皂乳液聚合制备聚苯乙烯的实验进行介绍和简单评析。

01实验部分取一定量的苯乙烯(使用前经减压蒸馏)单体,用K2S2O8 (AR,使用前经重结晶)作引发剂,以NaCl(AR,使用前经重结晶)调节乳液离子浓度,在一定的搅拌速度下,通氮气回流,聚合反应24h。

确定一定量的苯乙烯单体及离子强度,在一定的搅拌速度下,通氮气回流,聚合温度取70°C。

分别取不同反应时间的聚合物乳胶,研究反应时间对粒径的影响。

02结果分析离子强度对聚合物微球粒径的影响控制其他参数固定(单体浓度为0.87mol /L、引发剂浓度为4.3×10-3 mol /L、聚合温度为70°),单独改变离子浓度,微球粒直径随着离子强度的增大而变大,结果如下图。

由于所用的引发剂为离子型引发剂( K2S2O8 ),引发剂分裂碎片附在高聚物周围,由于静电排斥作用保持体系的稳定。

当加入氯化钠电解质时,随着离子强度增大,乳胶粒双电层变薄,静电排斥力逐渐下降,体系变得越来越不稳定,使得初始离子失去稳定性而彼此凝结,胶乳粒径变大,形成粒径较大的聚合物微球。

物粒径的影响在其他影响参数固定的情况下,单独改变反应时间,不同时间下聚合物微球的TEM照片和影响曲线如下图所示。

一阶段,在较短的时间内,形成聚合物晶核;第二阶段,微球粒径迅速增大,在短短的时间内增大到0.72μm;第三阶段,在很长的时间内微球粒径几乎不变。

在苯乙烯无皂聚合体系中,单体被K2S2O8 引发剂引发后,生成一端具有水溶性的离子对引发剂残基,另一端为增长的短链油性自由基,每一个活性自由基都是表面活性剂分子。

起初这些胶束比较稳定,但当单体或新生成的链增长自由基扩散到胶束,并进行反应时,颗粒体积变大,表面离子对密度变小,体系变得极不稳定,彼此发生缠结生成稳定粒子。

聚苯乙烯微球PlainPolystyreneBeads

聚苯乙烯微球PlainPolystyreneBeads

聚苯乙烯微球PlainPolystyreneBeads聚苯乙烯微球Plain Polystyrene Beads聚苯乙烯微球(PS)是一种常见的高分子微球材料,窄粒径分布聚苯乙烯(PS)微球的制备方法,随即聚合物微球的制备与研究成为了高分子科学研究的新领域。

聚苯乙烯微球具有高分子微球材料的通性,如粒径小、比表面积大、吸附性强、分散性好、易于改性和修饰等。

广泛应用于生物化学、电化学检测、催化剂、吸附剂、色谱填料、涂料等领域。

以下是聚苯乙烯微球几种常见的制备方法:1.悬浮聚合法利用甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)生产带有双键的丙烯酸松香酯(RAH)为交联单体与聚苯乙烯微球进行反应,取代传统的单体-二乙烯基苯。

结果表明,当聚苯乙烯与丙烯酸松香酯单体的单位质量比为2:1,制备的聚合物微球球形最好。

2.乳液聚合法通过乳液聚合的方法,采用苯乙烯(St)、过硫酸钾(KPS)、表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)为原料,成功地制备出了粒度在50 nm左右,粒径分布均匀且具有良好球形度的单分散PS纳米微球。

3.分散聚合法分散聚合法是一种新的聚合方法,其实是一种特殊的沉淀聚合法,体系主要由单体、分散介质、稳定剂和引发剂组成。

它是将单体、引发剂、稳定剂等溶解形成均相反应体系。

聚合最初形成的聚合物溶于体系,当链长达到一定程度后,聚合物便从反应体系中沉析,形成聚合物乳液的分散体系。

稳定剂的选择是分散聚合成败的关键,常用的分散剂有聚乙烯咣咯烷酮、丙烯酸、聚乙二醇等。

Plain Polystyrene Beads 15nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 25nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 50nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 75nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 100nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 150nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 200nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 300nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 500nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 750nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 1000nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 2000nm in water w/v%:1 2mlPlain Polystyrene Beads 2500nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 3000nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 4000nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 5000nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 6000nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 8000nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 10000nm in water w/v%:1 2ml Plain Polystyrene Beads 30um bead; 100mgPlain Polystyrene Beads 40um bead; 100mgPlain Polystyrene Beads 50um bead; 100mgPlain Polystyrene Beads 75um bead; 100mgPlain Polystyrene Beads 100um bead; 100mgPlain Polystyrene Beads 200um bead; 100mgPlain Polystyrene Beads 500um bead; 100mg小编:wyf 6.29。

分散聚合法制备聚苯乙烯微球

分散聚合法制备聚苯乙烯微球

分散聚合法制备聚苯乙烯微球聚苯乙烯(PS)是一种重要的聚合物材料,被广泛应用于塑料制品、电子产品、建筑材料等领域。

PS微球是一种通过加工PS材料制备而成的小球形微粒,由于其具有良好的成型性能、高度的物理稳定性和生物相容性等优点,因此在医疗、化妆品、环境修复、磁性材料等领域中受到了广泛的关注。

近年来,随着纳米材料的广泛应用,制备纳米级PS微球的需求越来越大。

传统的制备方法如沉淀聚合法、微乳液聚合法和悬浮聚合法等存在着制备时间长、产率低、工艺复杂等缺点,因此需要开发一种新的制备方法来满足市场的需求。

分散聚合法的主要优点在于可以制备出具有高产率、多孔性、可控形貌和高度分散性的PS微球。

其中,在添加乳化剂的过程中,乳化剂可以将PS单体分散在水相中形成稳定的微乳液,有效避免了单体颗粒的团聚,提高了聚合反应的效率。

同时,添加单体粒子和引发剂等添加剂有助于控制聚合反应的速度和形貌,从而实现对PS微球形貌和分散性的可控制。

分散聚合法制备纳米级PS微球的实验步骤主要如下:1.准备乳化剂:选择适合的乳化剂,在水相中形成稳定的微乳液。

2.配制反应体系:将适量的PS单体、单体粒子和引发剂溶解在有机溶剂中制成混合物,与乳化剂配制成反应体系。

3.引发聚合反应:在适当的温度和时间控制下,引发剂引发聚合反应,形成固态的PS 微球。

4.分离、洗涤和干燥:对反应产物进行分离和洗涤处理,去除残余的反应物和乳化剂,最后将干燥的PS微球样品得到。

通过采用分散聚合法制备纳米级PS微球,可以实现对微球形貌和分散性的可控制,从而为其在各个领域的应用提供了新的可能。

值得注意的是,分散聚合法制备微球需要特别注意反应条件的掌控,避免聚合反应速度过快、聚合体积过大等不良现象的发生,以提高微球的制备效率和质量。

微球的制备实验报告

微球的制备实验报告

微球的制备实验报告一、实验目的本实验旨在掌握微球的制备方法,并了解不同制备条件对微球形貌和性质的影响。

二、实验原理微球是一种具有特殊形貌和性质的微米级颗粒,可以应用于生物医学、材料科学等领域。

微球的制备方法较多,常见的包括溶剂挥发法、乳化法、凝胶颗粒法等。

本实验采用溶剂挥发法制备聚苯乙烯(PS)微球。

该方法是将PS溶液滴到非极性溶剂中,通过溶剂挥发使得PS分子聚集形成固体颗粒。

三、实验步骤1. 准备材料:聚苯乙烯(PS),甲苯,丙酮,纯水,离心管等。

2. 制备PS溶液:称取适量PS加入甲苯中,并在磁力搅拌器上搅拌至完全溶解。

3. 滴定PS溶液:使用滴管将PS溶液滴入丙酮中,在滴液过程中可轻轻摇晃试管促进微球形成。

4. 溶剂挥发:将试管放置于通风处,等待数小时至溶剂完全挥发。

5. 离心:使用离心机将微球沉淀至管底。

6. 洗涤:用纯水洗涤微球,直到洗涤液中不再出现甲苯和丙酮的气味。

7. 干燥:用吸水纸吸干水分,并在常温下干燥。

四、实验结果通过实验制备了聚苯乙烯微球,其形貌和尺寸均匀。

不同滴定速率和溶液浓度的条件下,微球的形貌和尺寸均有所不同。

在滴定速率较慢、溶液浓度较高时,微球尺寸较大且表面光滑;而在滴定速率较快、溶液浓度较低时,微球尺寸较小且表面粗糙。

五、实验分析1. 形貌和尺寸受制于制备条件通过实验可以发现,在不同制备条件下制备的微球形貌和尺寸均不同。

这是因为不同的制备条件会影响溶解度、流动性等物理化学性质,从而影响微球的形成和生长。

2. 洗涤过程对微球性质的影响洗涤过程是制备微球过程中必不可少的步骤。

通过洗涤,可以去除残留的溶剂和其他杂质,使得微球表面更加纯净。

同时,在洗涤过程中需要注意水的温度和速度,过高或过快都会对微球造成不良影响。

3. 微球应用前需要进行表征虽然制备出来的微球形貌和尺寸均匀,但在应用前还需要进行表征,包括粒径分布、表面形貌、结构等。

只有了解了这些性质才能更好地应用于实际领域。

表面富含羟基的单分散ps微球的制备与表征

表面富含羟基的单分散ps微球的制备与表征

表面富含羟基的单分散ps微球的制备与表征摘要:本文报道了一种简单而有效的方法,用于制备表面富含羟基的单分散聚苯乙烯(PS)微球。

该方法基于溶剂挥发法和掺杂法,通过控制反应条件和材料比例,制备出具有高度单分散性的PS微球,并在其表面引入羟基官能团。

经过红外光谱、扫描电子显微镜和荧光光谱等多种表征手段,证实了制备的PS微球表面成功引入羟基官能团,为其在生物医学、材料科学等领域的应用提供了新的思路和途径。

关键词:表面富含羟基,单分散,聚苯乙烯微球,制备,表征引言聚苯乙烯(PS)微球是一种重要的功能性材料,广泛应用于纳米材料、生物医学、材料科学等领域。

PS微球具有高度单分散性、良好的生物相容性和可调控的物理化学性质等优点,因此受到了广泛的关注和研究。

近年来,表面功能化的PS微球在生物医学、材料科学等领域的应用越来越受到关注,其中羟基官能团是一种重要的表面官能团,可以为PS微球赋予更多的生物相容性、可溶性和反应活性等特性。

目前,制备表面富含羟基的PS微球的方法主要包括物理法、化学法和生物法等。

物理法主要是通过物理吸附、静电吸附等方法将羟基官能团引入PS微球表面,但其引入量较低、稳定性不够。

化学法则是通过化学反应将羟基官能团引入PS微球表面,但反应条件复杂、操作难度大。

生物法则是通过生物分子的作用将羟基官能团引入PS 微球表面,但其制备过程较为复杂、难度较大。

因此,开发一种简单、有效的制备表面富含羟基的PS微球的方法具有重要意义。

本文报道了一种简单而有效的方法,用于制备表面富含羟基的单分散聚苯乙烯(PS)微球。

该方法基于溶剂挥发法和掺杂法,通过控制反应条件和材料比例,制备出具有高度单分散性的PS微球,并在其表面引入羟基官能团。

经过红外光谱、扫描电子显微镜和荧光光谱等多种表征手段,证实了制备的PS微球表面成功引入羟基官能团,为其在生物医学、材料科学等领域的应用提供了新的思路和途径。

实验部分材料苯乙烯(St,优级纯,阜阳化工厂),甲基丙烯酸甲酯(MMA,优级纯,阜阳化工厂),甲醇(MeOH,优级纯,阜阳化工厂),二氯甲烷(DCM,优级纯,阜阳化工厂),聚乙二醇(PEG,分子量为2000,优级纯,阜阳化工厂),氯化铁(FeCl3,优级纯,阜阳化工厂),三氯化铁(FeCl3,优级纯,阜阳化工厂),聚丙烯酸(PAA,分子量为4000,优级纯,阜阳化工厂),聚乙烯醇(PVA,分子量为7000,优级纯,阜阳化工厂),红外光谱仪(Nicolet iS50 FTIR),扫描电子显微镜(SEM,Hitachi S-4800),荧光光谱仪(Shimadzu RF-5301PC)。

聚苯乙烯微球测试参数

聚苯乙烯微球测试参数

聚苯乙烯微球测试参数聚苯乙烯微球是一种具有广泛应用前景的纳米材料,其独特的结构和性能使其在众多领域受到关注。

本文将介绍聚苯乙烯微球的制备方法、测试参数及其应用领域,并探讨制备与测试过程中的注意事项。

一、聚苯乙烯微球的概述聚苯乙烯微球是一种具有高分子量的聚合物微球,其表面具有丰富的活性基团,内部具有良好的孔隙结构。

这使得聚苯乙烯微球在催化剂、涂料、医药等领域具有广泛的应用潜力。

二、聚苯乙烯微球的制备方法制备聚苯乙烯微球的方法主要有以下几种:悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合和微流控法。

每种方法各有优缺点,可以根据实际需求选择合适的制备方法。

1.悬浮聚合:悬浮聚合是一种常用的制备方法,通过将单体悬浮在水中,加入引发剂进行聚合反应,得到聚苯乙烯微球。

2.溶液聚合:溶液聚合是将单体溶解在溶剂中,加入引发剂进行聚合反应,得到聚苯乙烯微球。

溶液聚合方法制备的微球尺寸较小,表面光滑。

3.乳液聚合:乳液聚合是将单体乳化在水中,加入引发剂进行聚合反应,得到聚苯乙烯微球。

乳液聚合方法制备的微球具有较窄的粒径分布,较高的均匀性。

4.微流控法:微流控法是通过控制流动通道尺寸和流速,实现聚苯乙烯微球的制备。

这种方法可以实现对微球尺寸、形状和表面修饰的精确控制。

三、聚苯乙烯微球的测试参数1.粒径分布:通过激光粒度仪测量聚苯乙烯微球的粒径分布,评估微球的均匀性。

2.表面形貌:采用扫描电子显微镜(SEM)观察聚苯乙烯微球的表面形貌,了解其微观结构。

3.表面活性基团:通过红外光谱仪检测聚苯乙烯微球的表面活性基团,分析其化学结构。

4.热稳定性:采用热重分析仪测量聚苯乙烯微球的热稳定性,评估其在高温环境下的稳定性。

5.力学性能:通过万能试验机测试聚苯乙烯微球的力学性能,如抗压强度、抗拉强度等。

四、聚苯乙烯微球的应用领域聚苯乙烯微球具有较高的比表面积、优异的力学性能和化学稳定性,使其在多个领域具有广泛的应用前景。

1.催化剂:聚苯乙烯微球可以用作催化剂载体,提高催化剂的活性和稳定性。

PS制备方法研究

PS制备方法研究

聚苯乙烯制备方法研究摘要:本文介绍了几种聚苯乙烯的制备方法,传统制备方法:乳液聚合法、悬浮聚合法,新型制备方法:分散聚合法、反向原子转移自由基聚合法。

关键词:聚苯乙烯;乳液聚合;悬浮聚合;分散聚合;反向自由基聚合高分子微球是指直径在纳米级至微米级,形状为球形或其它几何体的高分子材料或高分子复合材料。

近年来,高分子微球以其分子结构的可设计性,成为医药工程和生化工程领域的研究热点之一[1]。

粒径均匀、表面光滑的聚苯乙烯(PS)微球常被作为无机-有机复合材料的核结构、各种不同的中空结构、微孔/介孔结构、核-壳结构等,一般采用原位合成法、溶胶-凝胶法等方法制备。

制备PS微球的传统方法是乳液聚合法和悬浮聚合法;分散聚合是一种特殊的沉淀聚合,反应开始前为均相体系,单体、分散稳定剂和引发剂都溶解在反应介质中,可以一步获得微米级粒度均匀的微球;也有反向原子转移自由基聚合制备PS微球的新方法。

1.乳液聚合法[2]聚苯乙烯纳米微球在合成大孔分子筛方面有广泛的应用前景。

以往的聚苯乙烯微球合成中采用的水油比为100:3,所得微球粒径较大(>100nm)。

作者以十二烷基硫酸钠为乳化剂,在低水油比100:30的条件下,合成了单分散的聚苯乙烯微球。

1.1试剂及仪器苯乙烯,天津市科密欧化学开发心;磷酸三钠,天津新通精细化工有限公司;十二烷基硫酸钠,天津市化工试剂二厂;过硫酸铵,天津市化学试剂开发公司;无水氯化钙,天津市天达净化材料精细化工厂。

以上试剂为分析纯。

乌氏粘度计,直径0.5—0.6mm;激光粒度测试仪,ZETASIZER 300HSA,英国MALVERN。

1.2 聚合物微球制备1.2.1聚苯乙烯纳米微球的制备在三口烧瓶中加入100mL水和十二烷基硫酸钠,搅拌溶解至溶液澄清,再加入一定量磷酸三钠和苯乙烯,乳化一定时间后,滴加10mL含一定量过硫酸铵的水溶液(0.5h内滴完),恒温反应一定的时间。

1.2.2 破乳将乳液在室温下搅拌,滴加氯化钙水溶液,用蒸馏水稀释,真空抽滤,用蒸馏水重复洗涤抽滤3次;再用乙醇洗涤抽滤3次,晾干,置于90℃的烘箱内24h,干燥得到白色产品。

ps微球的制备

ps微球的制备

聚苯乙烯(PS)微球的制备1330240050严邦鹏聚苯乙烯(PS)是一种热塑性树脂,由于其价格低廉且易加工成型,因此得以广泛应用。

是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物,具有高于100℃的玻璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等,国内需求旺盛。

当然,这么一个烂大街的材料,也没什么好说的,无论是性能还是制备方法,或者应用前景,百度肯定比我全,我主要讲的是PS微球的制备,这是我在实验室接触的最主要材料,是用作纳米材料的模板,也是光子晶体的主要材料.单分散聚苯乙烯(PS)微球因具有高度的单分散性、理想的球状外形、粒径大小可控及表面电性,从而有着非常广泛的应用。

尤其是在光子晶体的概念提出以后,单分散PS微球更是成为组装胶体晶体的关键因素。

在光子晶体的制备方面,单分散聚合物微球有着极其独特的优势。

目前在制备光子晶体方面应用最广泛的是PS微球及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球。

光子晶体是指由两种或两种以上具有不同折射率的材料在空间按一定的顺序排列所形成的周期性结构材料。

当光子晶体的周期性结构所形成的光子带隙与可见光的频率相匹配时,就可以实现对可见光的衍射.光子带隙的位置和宽度是由材料的折射率和晶格间距来决定的,所以通过调节光子晶体晶格参数即可有效实现对可见光衍射的调控。

其中胶体晶体是最常见的一种光子晶体。

经过几十年的发展,制备PS微球的方法众多,但比较起来,操作简便且成熟的方法主要有分散聚合法、乳液聚合法以及无皂乳液聚合法。

分散聚合法和乳液聚合法在制备过程中因需加入分散剂或乳化剂,不仅造成一定的环境污染而且也会在微球乳液中残留,难以除去,从而限制其应用.而无皂乳液聚合法因其在制备单分散性良好的聚合物微球方面具有独特优势,而倍受人们的关注。

无皂乳液聚合是一种用于制备单分散聚合物微球的新型乳液聚合方法。

在该反应体系中含有微量乳化剂或不含乳化剂。

乳液的稳定性主要是靠引发剂分解产生的带电碎片离子以及低聚物的共同作用实现的。

探析PS微球的制备及表面镀镍工艺

探析PS微球的制备及表面镀镍工艺

探析PS微球的制备及表面镀镍工艺一、结果与分析1.表观形貌及XRD表征,制备的PS微球球型度较好,直径为3μm左右。

经表面化学镀Ni后,PS微球表面光泽度下降明显,粗糙度明显增加;此外,PS微球外部有悬浮颗粒,可能为游离的Ni颗粒。

曲线aFig.1SEMphotosofPSmicrospheresbeforeandafternickelplatingFig.2XRDphotosofPSmicrospheresbeforeandafternickelplating中没有明显的特征衍射峰,说明PS微球是非晶态聚合物。

曲线b上,在2θ为44.75°,50.62°和76.46°附近出现了Ni的衍射峰,分别为Ni(111),Ni(200),Ni(220)面的特征衍射峰,说明该镀层晶体为面心立方结构。

衍射峰不够尖锐,说明里面含有部分非晶态粒子。

结合SEM照片,说明PS微球表面所沉积的为金属Ni层。

2.PS/NiCl2·6H2O质量比对复合粒子导电性能的影响O质量比与复合粒子ρv的关系曲线,可以看出,PS/Ni复合粒子的ρv随着NiCl2·6H2O用量的增加而逐渐减小,在PS/NiCl2·6H2O质量比为4∶7左右时趋于平稳。

PS/NiCl2·6H2O 质量比为4∶5时,PS微球表面包覆不完全,因此复合粒子导电性能较差,ρv较高。

随着NiCl2·6H2O用量的增加,PS微球表面Ni沉积量也越来越高,导电性能亦越来越好。

PS/NiCl2·6H2O质量比为4∶7时,Ni层基本形成,因此复合粒子的ρv也趋于平稳。

综合考虑,PS/NiCl2·6H2O质量比以4∶7为宜。

随PS/NiCl2·6H2O 质量比的变化Fig.3ρvChangesofcompositeparticleswithdifferentPS/NiCl2·6H2OmassratioO质量比所得复合粒子的SEM形貌Fig.4SEMphotosofPS/NicompositeparticlespreparedbydifferentPS/NiCl2·6H2Omass ratio。

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聚苯乙烯(PS)微球的制备
1330240050严邦鹏
聚苯乙烯(PS)是一种热塑性树脂,由于其价格低廉且易加工成型,因此得以广泛应用。

是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物,具有高于100℃的玻璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等,国内需求旺盛。

当然,这么一个烂大街的材料,也没什么好说的,无论是性能还是制备方法,或者应用前景,百度肯定比我全,我主要讲的是PS微球的制备,这是我在实验室接触的最主要材料,是用作纳米材料的模板,也是光子晶体的主要材料。

单分散聚苯乙烯(PS)微球因具有高度的单分散性、理想的球状外形、粒径大小可控及表面电性,从而有着非常广泛的应用。

尤其是在光子晶体的概念提出以后,单分散PS微球更是成为组装胶体晶体的关键因素。

在光子晶体的制备方面,单分散聚合物微球有着极其独特的优势。

目前在制备光子晶体方面应用最广泛的是PS微球及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球。

光子晶体是指由两种或两种以上具有不同折射率的材料在空间按一定的顺序排列所形成的周期性结构材料。

当光子晶体的周期性结构所形成的光子带隙与可见光的频率相匹配时,就可以实现对可见光的衍射。

光子带隙的位置和宽度是由材料的折射率和晶格间距来决定的,所以通过调节光子晶体晶格参数即可有效实现对可见光衍射的调控。

其中胶体晶体是最常见的一种光子晶体。

经过几十年的发展,制备PS微球的方法众多,但比较起来,操作简便且成熟的方法主要有分散聚合法、乳液聚合法以及无皂乳液聚合法。

分散聚合法和乳液聚合法在制备过程中因需加入分散剂或乳化剂,不仅造成一定的环境污染而且也会在微球乳液中残留,难以除去,从而限制其应用。

而无皂乳液聚合法因其在制备单分散性良好的聚合物微球方面具有独特优势,而倍受人们的关注。

无皂乳液聚合是一种用于制备单分散聚合物微球的新型乳液聚合方法。

在该反应体系中含有微量乳化剂或不含乳化剂。

乳液的稳定性主要是靠引发剂分解产生的带电碎片离子以及低聚物的共同作用实现的。

为了提高无皂乳液聚合的稳定性,有时也会在聚合过程中引入亲水性共聚单体等。

无皂乳液聚合较传统聚合法具有如下优点:(i)制得的聚合物微球表面洁净,无需后续处理即可应用;(ii)不使用乳化剂,生产成本低,污染小;(iii)所得微球粒径分布窄、球形度好、且粒径范围可在纳米到微米间调控,扩大了其应用范围。

无皂乳液聚合法已成为制备聚合物微球的一种行之有效的方法,也越来越受到研究者们的亲睐。

但在应用中发现,无皂乳液聚合法制备的PS微球聚合性较差,无法形成有序结构,所有为了提高PS球的亲水性,需要引入羧基,实验中用过加入丙烯酸(AA)改性,可增强PS微球的表面结合力,但同时为了不影响PS微球的单分散性,丙烯酸(AA)的用量不能超过苯乙烯单体的15%。

在此比例以下,用量越大,分散性越好。

同时在其它量保持不变的情况下,苯乙烯的用量在一定的范围内时,微球的粒径能保持良好的单分散性,且在苯乙烯的量占单体总量的比值稍大时,微球的单分散会更好。

从图A 中可以看出,多分散系数较大的PS 微球,其粒径范围很宽,大球和小球之间粒径相差很大,大球几乎是小球的几十倍甚至上百倍,这种微球根本无法进行自组装形成排列良好的胶体晶体。

从图B 中,可以看到,多分散系数较小的PS 微球,其粒径大小极其均一,并能自发组装形成有序结构,对于制备规则有序的胶体晶体非常有利,所以微球的良好单分散性是制备高质量胶体晶体的必要条件。

基于单分散聚合物微球所独有的优良性能,其用途非常广泛,涉及诸多领域。

光子晶体只是其中的一种用途:
(1)在分析化学中的应用
单分散聚合物微球可用作色谱柱填料。

适当粒径和特定识别功能可以大大提高其分离效果和检测精度。

(2)在环境保护中的应用
单分散聚合物微球具有高效吸附及分离性能,可用作固相萃取的填料,实现对
水体或自然界中某特定污染物的富集、分析与分离。

(3)在标准计量中的应用
基于单分散聚合物微球极小的粒径偏差,可以用作为标准计量物质。

在电子工业检测中可作为标准物,还可用于电镜、显微镜以及粒径测定仪等的标准粒子。

(4)在生物医学中的应用
在生物医学领域中,聚合物微球可用于药物载体、生物分离、免疫检测、流式细胞术以及液相生物芯片技术等方面。

(5)在电子信息工业中的应用
单分散聚合微球还可用作液晶片之间的间隔材料。

将其放在晶片之间,可以精确控
制和保持间距,从而可以大大提高液晶显示的清晰度。

(6)在化学工业中的应用
具有多孔结构的单分散聚合物微球还可用作催化剂载体。

其选择性强、催化活性高、副反应少并可反复利用。

此论文是亲身实验及查阅资料得出。

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