文 献 综 述

1.引言

粒度均一、单分散性好的聚合物微球的合成和研究是近几十年来高分子科学发展中一个新的研究领域。目前, 制备粒径大小均一、单分散性好、具有不同相对分子质量及不同颗粒形态和表面特征的聚合物微球已成为人们研究的重点,而微米级聚苯乙烯(PS)微球的制备和应用是其中的一个研究重点。

2.微米级PS微球特点与应用

微米级PS微球具有以下特点:优良的疏水性、不可生物降解性; 不被一般溶剂溶解或溶胀, 利于应用和回收; 对于一些诸如蛋白质、染料、亲合配位体等物质具有极好的结合能力; 比表面积大, 吸附性强, 凝聚性好, 适于作为一些物质的固定载体^[1]; 粒子大小的可控性好, 表面反应活性高,用于色谱中吸附效能高。因而在生物医学和电子化工方面应用极广^[2]。

3.制备方法

制备PS微球, 常用方法有乳液聚合法和悬浮聚合法, 但都难以制得微米级粒子。无皂乳液聚合制得的微球也因粒径小且控制条件太严格, 使应用受到很大限制。近年来, 文献报道较多的制备大粒径、窄粒径分布微球的方法主要有分散聚合法、种子聚合法、溶胀法和微悬浮法。种子聚合法与溶胀法, 步骤繁琐, 条件苛刻, 耗时冗长。微悬浮法可制备几个到几十微米窄粒径分布微球, 由Omi等人发展起来的一种称为SPG ( Shirasu Por ous Glass) 技术, 结合微悬浮法可制备几十到几百个微米、单分散的微球, 工业上极有应用潜力, 但造价昴贵^[3]。而分散聚合法生产工艺相对简单, 可适应性强, 产品粒径可控, 粒度分布窄, 较适应工业化发展, 因而应用广泛。

3-1分散聚合

分散聚合是在70年代由英国ICI公司的研究者们最先提出的^[4]，分散聚合通常是指单体溶于分散介质中，借助立构稳定剂而稳定的一种聚合方法。目前关于分散聚合的理论研究尚未成熟，研究者从不同角度提出了一些简单的机理和模型，主要倾向于两种机理，一是齐聚物沉析机理^[5]；二是接枝共聚物聚集机理^[6]。

齐聚物沉析机理如下：在反应开始前，单体、稳定剂和引发剂溶解在介质中，形成均相体系；当温度上升到反应温度后，引发剂分解成自由基，并引发聚合，生成溶于介质的齐聚物；当达到临界齐聚链长时，齐聚物从介质中沉析出来，并吸附稳定剂和共稳定剂到其表面上形成稳定的核，所生成的核从连续相中吸收单体和自由基，形成被单体溶胀的颗粒，并在其中进行聚合反应，直到单体耗尽。