無皂乳液聚合制備聚苯乙烯磁性微球（圖譜說明）

01實驗部分

取一定量的苯乙烯（使用前經減壓蒸餾）單體，用K2S2O8 （AR，使用前經重結晶）作引發劑，以NaCl（AR，使用前經重結晶）調節乳液離子濃度，在一定的攪拌速度下，通氮氣回流，聚合反應24h。

確定一定量的苯乙烯單體及離子強度，在一定的攪拌速度下，通氮氣回流，聚合溫度取70°C。分別取不同反應時間的聚合物乳膠，研究反應時間對粒徑的影響。

02結果分析

離子強度對聚合物微球粒徑的影響

控制其他參數固定（單體濃度為0.87mol /L、引發劑濃度為4.3×10-3 mol /L、聚合溫度為70°），單獨改變離子濃度，微球粒直徑隨著離子強度的增大而變大，結果如下圖。

由于所用的引發劑為離子型引發劑( K2S2O8 )，引發劑分裂碎片附在高聚物周圍，由于靜電排斥作用保持體系的穩定。當加入氯化鈉電解質時，隨著離子強度增大，乳膠粒雙電層變薄，靜電排斥力逐漸下降，體系變得越來越不穩定，使得初始離子失去穩定性而彼此凝結，膠乳粒徑變大，形成粒徑較大的聚合物微球。

物粒徑的影響

在其他影響參數固定的情況下，單獨改變反應時間，不同時間下聚合物微球的TEM照片和影響曲線如下圖所示。

一階段，在較短的時間內，形成聚合物晶核；**階段，微球粒徑迅速增大，在短短的時間內增大到0.72μm；第三階段，在很長的時間內微球粒徑幾乎不變。

在苯乙烯無皂聚合體系中，單體被K2S2O8 引發劑引發后，生成一端具有水溶性的離子對引發劑殘基，另一端為增長的短鏈油性自由基，每一個活性自由基都是表面活性劑分子。起初這些膠束比較穩定，但當單體或新生成的鏈增長自由基擴散到膠束，并進行反應時，顆粒體積變大，表面離子對密度變小，體系變得極不穩定，彼此發生纏結生成穩定粒子。當成核完畢后，液相中還存在大量單體液滴，由于熱動力學作用，單體向乳膠粒子中擴散，將其溶脹并進行增長反應，粒徑繼續變大。在反應后期，單體液滴越來越少，直到幾乎完全消失，這時聚合物粒徑幾乎不再繼續增長。

放置時間對體系穩定性的影響

將所得聚合物乳液在常溫下靜置一個月，用激光粒度儀測定其粒徑變化。結果如下圖。

放置一月以后，聚合物微粒的粒徑大小沒有發生任何變化，且其單分散性保持不變，聚合物膠乳體系可以非常穩定地存在。這說明粒子之間沒有發生任何團聚。在小粒徑體系中，顆粒比表面積較大，顆粒間的靜電斥力較大，顆粒很難發生碰撞。同時布朗運動的存在，又使顆粒在液相中作不規則運動，從而保證了微球的穩定存在。

實驗評析

離子強度對微球粒徑影響很大，且呈現正比關系，可以通過改變離子強度來制得不同粒徑的聚苯乙烯微球，以滿足加工成型、使用要求。當然這一點也可以在其他聚合物中進行實驗觀察有無相同現象。

改變粒徑還可以通過控制反應時間來實現，只不過一般聚合物的反應時間相對較長，并不如直接改變離子強度更為**率。

通過放置實驗可以看出由乳液聚合得到的聚苯乙烯微球**穩定。

無皂乳液聚合是乳液聚合的發展，一般的乳液聚合表面吸附有乳化劑，難以除凈，在生化醫藥制品的載體應用上受到了限制。所謂“無皂”聚合，是利用引發劑或極性共單體，將極性或可電離的基團鍵接在大分子上，使聚合產物本身成為表面活性劑。由此制備的聚合物單分散性好、表面潔凈，可以在生物醫藥載體等特殊場合應用，這就拓寬了其應用范圍。

齊岳供應ps聚苯乙烯微球：

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聚苯乙烯微球固定化海洋脂肪酶YS2071

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聚苯乙烯微球(核)/MCM-41納米粒子(殼)階層結構復合微粒

PS(PDDA/PSS)2(PDDA/MCM-41)復合結構微粒

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Fe3O4/聚苯乙烯磁性復合微球

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聚苯乙烯包覆納米二氧化硅微球

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磺化聚苯乙烯/聚苯乙烯油水兩親性異形復合微球

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雙硫腙改性氧化石墨烯/殼聚糖復合微球

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無機二氧化硅納米粒子手性熒光復合微球

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