聚苯乙烯微球的制备
聚苯乙烯微球染色方法有机染料膨胀法
聚苯乙烯微球染色方法有机染料膨胀法聚苯乙烯微球是一种具有广泛应用前景的材料，其特点是具有较高的表面积和良好的孔隙结构，因此在催化、吸附、分离等领域具有广泛的应用。
而染料膨胀法是一种常用的制备聚苯乙烯微球的方法之一。
染料膨胀法是指利用有机染料分子在溶剂中的溶解度差异，通过溶胀-收缩的过程来制备聚苯乙烯微球。
具体步骤如下：1. 选择合适的有机染料：有机染料的选择应该符合以下几个条件：具有较高的溶解度差异，在溶剂中能够溶胀和收缩，且易于从聚苯乙烯微球中去除。
2. 制备聚苯乙烯微球：首先，将苯乙烯和交联剂等反应物混合均匀，然后加入有机染料和溶剂，进行反应。
在反应过程中，有机染料会溶胀聚苯乙烯微球，随后再通过控制温度或添加其他化学物质来使有机染料从聚苯乙烯微球中溶胀出来。
最后，将聚苯乙烯微球洗涤、干燥即可得到制备好的产品。
3. 优化制备条件：在制备过程中，可以通过调节反应物的比例、反应温度、反应时间等参数来优化制备条件，以获得理想的聚苯乙烯微球。
染料膨胀法制备聚苯乙烯微球的优点在于制备过程简单、操作容易，且制备出的微球形状均匀、孔隙结构良好。
此外，由于有机染料具有较高的溶解度差异，可以根据不同的染料选择不同的溶剂，从而得到具有不同性质的聚苯乙烯微球。
然而，染料膨胀法也存在一些问题。
首先，染料溶剂选择的不当可能导致溶剂对聚苯乙烯微球的影响，使得微球的性能产生变化。
其次，由于染料的选择较为有限，因此在某些特殊应用领域可能无法满足需求。
染料膨胀法是一种简单易行的制备聚苯乙烯微球的方法，具有较高的应用前景。
随着对聚苯乙烯微球性能要求的不断提高，相信染料膨胀法在未来会得到更多的改进和应用。
交联聚苯乙烯微球的制备ppt课件
一 、实验目的
1.了解分散聚合的原理和特点。 2.掌握制备单分散、大粒径聚合物粒子的方 法。
二、实验原理
分散聚合是指溶解于溶剂的单体进展聚合而生 成不溶于溶剂的聚合物，经过吸附亲溶剂的聚合物 〔分散剂〕或与之构成接枝聚合物构成稳定的乳胶 态分散体系的聚合方式。
随着分散聚合的进展，不溶于反响介质的聚合 物析出，并为分散剂所稳定，防止凝聚的发生。体 系的稳定性来源于聚合物粒子外表的两亲高分子分 散剂，其作用本质是立体稳定作用。
四、实验步骤
1、四口烧瓶上装配回流冷凝管、机械搅拌、通氮气 导管和温度计。
2、将50mL乙醇和20mL蒸馏水参与四口烧瓶中， 然后称取1.02gPVP K-30、量取0.43mL〔0.45g〕AA 参与，开动搅拌使其溶解。
3、准确量取13.2mL〔12g〕St、称取0.62gAIBN参与 小烧杯，待AIBN完全溶解后倒入四口瓶中。量取 25mL无水乙醇冲洗烧杯，然后倒入四口瓶中。
4、向反响体系中通氮气10min，升温至70℃，反 响3h。
5、反响终了后，抽滤，用蒸馏水洗涤3次，得 固体粉末，枯燥，称重，计算收率。
五、思索题
1、查阅文献，给出分散聚合的特点，分析分散介 质、引发剂和分散剂对乳胶粒子粒径的影响。
冷凝管
搅拌棒
通N2
温度计
分散聚合的乳胶粒粒径和分布与溶剂的溶度参数、 分散剂种类和用量、引发剂的种类和用量以及助 分散剂的运用有关，在适当条件下可获得尺寸在 几个器设备： 机械搅拌器、回流冷凝管、温度计、四口烧瓶、 通氮气系统
化学试剂： 苯乙烯(St)、偶氮二异丁腈(AIBN)、聚乙烯基吡 咯烷酮(PVP)K-30、丙烯酸(AA)、无水乙醇、蒸馏 水
不同制备条件下聚苯乙烯微球的形貌控制研究
不同制备条件下聚苯乙烯微球的形貌控制研究聚苯乙烯微球是一种重要的微纳米材料，在生物医学、能源储存、环境治理等领域得到广泛应用。
由于其形貌对其性能和应用具有重要影响，制备条件对聚苯乙烯微球形貌的控制至关重要。
本文将从制备条件对聚苯乙烯微球形貌控制的影响方面进行研究。
一、溶剂类型和浓度对聚苯乙烯微球形貌的影响聚苯乙烯微球的制备通常采用悬浮聚合法。
在该制备方法中，溶剂类型和浓度对聚苯乙烯微球的形貌起到非常重要的作用。
以硅油为溶剂，正丁醇为助剂，十二烷基硫酸钠为表面活性剂，苯乙烯为单体，过硬脂酸为聚合稳定剂，采用自由基聚合反应制备聚苯乙烯微球。
在不同的溶剂类型和浓度下，可以得到不同形貌的微球，如球形、多孔球形、椭圆形等。
这是由溶剂的物理化学性质和单体的亲疏水性质所决定的。
二、温度对聚苯乙烯微球形貌的影响温度对聚苯乙烯微球的形貌控制也有重要的作用。
实验结果表明，随着反应温度的升高，聚苯乙烯微球的直径减小，表面粗糙度也逐渐减小，最终形成更规则、更光滑的聚苯乙烯微球。
温度的影响主要是通过影响聚合速率、聚合程度、单体扩散速率等方面实现的。
三、表面活性剂对聚苯乙烯微球形貌的影响表面活性剂是制备聚苯乙烯微球中不可或缺的成分，对聚苯乙烯微球的形貌也有一定的影响。
表面活性剂的作用是在单体微乳滴中引入水相，使单体在水相中扩散和聚合，形成聚苯乙烯微球。
在表面活性剂浓度适当的情况下，可以获得相对规则的聚苯乙烯微球。
但是，表面活性剂过多或过少，则会导致微球的形态不规则、不稳定、容易聚集等问题。
四、反应时间对聚苯乙烯微球形貌的影响反应时间也是影响聚苯乙烯微球形貌的重要因素。
实验结果表明，反应时间延长，聚苯乙烯微球的直径也会增大，形态也会趋向不规则化。
这是由于在反应过程中，单体聚合程度不断增加，导致微球的扩散速率下降，聚合速率逐渐减缓，最终形成规模较大、形态不规则的聚苯乙烯微球。
综上所述，不同制备条件下聚苯乙烯微球的形态存在较大的差异。
聚苯乙烯微球的可控制备研究
聚 乙烯 吡 咯烷酮 （ ＶＰ， 国 Ｂ Ｆ公 司 ） 过硫 酸 Ｐ 德 ＡＳ 、 钾 （ Ｓ 国 药 集 团 化 学 试 剂 有 限 公 司 ） 正 丁 醇 ＫＰ ， 、 （ ＯＨ， Ｃ Ｈ。 西安 化学 试 剂 厂 ） 十 二 烷 基 硫 酸钠 （ Ｄ ， 、 Ｓ Ｓ
保 护 下进 行 ， 温度 控制 在 （ Ｏ ） 。 ７ ±２ ℃ 实验 中通 过 调 整 引 发 剂 ＫＰ Ｓ和稳 定 剂 Ｐ Ｐ 用 Ｖ 量 ， 以控制 Ｐ 可 Ｓ球 的粒 径 大 小 ， 时 研 究 了 其 对 Ｐ 同 Ｓ 球 粒 径 的影 响 。 ２３ Ｐ ． Ｓ纳 米球 制备 室温 下 ， ０ １ ｇＳ Ｓ溶 解 于 ９ ｍＬ超 纯水 ， 入 将 ． ５ Ｄ ０ 转 三 日烧 瓶 ， 制搅 拌 速 度 为 ２ ０／ ｎ 通 入 氮 气 并 搅 控 ０ ｒ ｍｉ ， 拌 １ ｍｉ 。升 温 至 ８ ℃ 后 ， 次 性 加 入 １ ｍＬ ＫＰ ０ ｎ ０ 一 ０ Ｓ
聚剂 ， 再用 无水 硫 酸钠 将残 留少 量水 除 去 ， 最后 减 压蒸 馏 得 到纯化 的 苯 乙烯 。纯 化 的 苯 乙烯 放 在 ４ ℃冰 箱 中 保 存待 用 。
释 放系统 、 子 晶体 、 序结 构模 板 等领 域 有着 广 泛应 光 有 用前 景Ｅｓ。 由于各 种应用 和 研究 均 以粒 径 、 貌 可 控 ｌ］ － 形
法 ， 用 过 硫 酸 钾 （ Ｓ 为 引 发 剂 、 乙 烯 吡 咯 烷 酮 使 ＫＰ ） 聚 （ ＶＰ 为 稳 定 剂 、 二 烷 基 硫 酸 钠 （ ＤＳ 为 乳 化 剂 制 Ｐ ） 十 Ｓ ）
２ 实 验
２ １ 主 要 试 剂 与 仪 器 ．
聚苯乙烯微球的制备方法
聚苯乙烯微球的制备方法聚苯乙烯微球是一种在生物医学、材料科学、能源等领域应用广泛的微纳米材料。
制备聚苯乙烯微球不仅可以通过实验室和工业规模的方法进行，而且已经被广泛研究。
本文将介绍几种不同的方法，以及它们的优缺点。
一、乳液聚合法乳液聚合法是制备聚苯乙烯微球最常见的方法之一。
它的基本流程是在水相中加入单体丙烯腈（AN）和苯乙烯（St），并加入表面活性剂和十二烷基苯磺酸钠（SDBS），以及过氧化苯甲酰（BPO）作为引发剂进行聚合反应。
表面活性剂是用来降低微球的粘度和防止微球的凝聚，并有助于微球的均匀分布。
反应结束后，微球通过离心分离、洗涤、干燥等步骤进行纯化和收集。
优点：乳液聚合法制备的聚苯乙烯微球尺寸均匀，制备过程简便，且成本相对较低。
缺点：乳液聚合法的最大缺点是产生大量的废水，对环境有一定的污染。
二、辅助乳液法辅助乳液法是在乳液聚合法的基础上进行改进的方法，使用辅助表面活性剂来替代传统的表面活性剂，并使用单一引发剂来替代等量的两种引发剂，以减少废水的产生量。
辅助乳液法的基本步骤与乳液聚合法类似。
优点：与乳液聚合法相比，辅助乳液法可以减少废水的产生，对环境污染更小。
缺点：辅助乳液法的固相产率较低，微球的形态易发生变化，粘性较大，难以得到较大的微球。
三、反应溶剂剥离法反应溶剂剥离法是一种将单体反应所需的有机溶剂作为剥离剂的方法。
该方法的基本流程如下：将需要制备聚苯乙烯微球的有机溶剂、单体丙烯腈和苯乙烯混合，加入引发剂、表面活性剂和剥离剂进行聚合反应。
反应后，将微球分离、洗涤和干燥。
优点：反应溶剂剥离法可以制备规模较大的聚苯乙烯微球，而且微球的形态和尺寸分布较均匀。
缺点：反应溶剂剥离法的缺点是需要大量的有机溶剂，并且需要处理溶剂和废水。
微球的悬浮性较强，制备过程中难以调控聚合反应。
四、界面反应法界面反应法是指在水-油界面或水-空气界面上进行的聚合反应。
该方法的基本流程是在水相中溶解表面活性剂和单体丙烯腈、苯乙烯等单体，将油相浸入水相中。
羧基化聚苯乙烯微球制备方法
羧基化聚苯乙烯微球制备方法羧基化聚苯乙烯微球制备方法是一种重要的材料制备技术，它在各个领域都有广泛的应用。
羧基化聚苯乙烯微球具有很高的表面活性和化学稳定性，因此在催化剂、吸附剂、生物医学和环境领域等多个方面都有独特的优势。
羧基化聚苯乙烯微球的制备方法有很多种，以下将详细介绍其中一种常用的制备方法。
首先，制备羧基化聚苯乙烯微球需要准备以下原料和试剂：聚苯乙烯微球、聚丙烯酸、活化剂（例如：1-羟基苯基-2-甲基-2-丙烯酸甲酯二元体）、缓冲液（例如：磷酸二氢钠）以及其他辅助试剂。
制备过程如下：1.将聚苯乙烯微球放入缓冲液中进行悬浮处理，使其达到均匀分散的状态。
2.将聚丙烯酸与活化剂混合，并搅拌均匀。
活化剂是将聚丙烯酸转化为活性羧基的关键步骤，它可以提高聚丙烯酸与聚苯乙烯微球的反应效率。
3.将混合物滴加到聚苯乙烯微球的悬浮液中，同时搅拌均匀。
这样可以使聚丙烯酸与聚苯乙烯微球充分接触，从而促进反应的进行。
4.在适当的温度下，反应一段时间。
这段时间可以根据实际需要进行调整，以确保反应的充分进行。
5.将反应液离心分离，得到羧基化聚苯乙烯微球。
离心分离可以去除未反应的试剂和其他杂质，得到纯净的产物。
通过以上步骤，就可以获得羧基化聚苯乙烯微球。
制备的过程不仅简单高效，而且可以根据需要进行调整，以获得不同性质和尺寸的羧基化聚苯乙烯微球。
羧基化聚苯乙烯微球具有许多优越性能和广泛的应用。
首先，羧基化聚苯乙烯微球具有较大的比表面积和孔隙结构，因此可以作为优良的吸附剂，用于废水处理、气体吸附等领域。
其次，羧基化聚苯乙烯微球表面的羧基官能团可以与其他物质发生化学反应，从而制备出具有特定功能的材料。
例如，可以通过羧基化聚苯乙烯微球制备催化剂，用于有机合成领域。
在生物医学领域，羧基化聚苯乙烯微球也有广泛的应用。
其表面功能化后可以用于药物缓释、基因传递等领域。
此外，羧基化聚苯乙烯微球还可以用于细胞培养、组织工程等生物医学研究中。
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
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。
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乳液法聚苯乙烯纳米微球的制备
摘要：采用十二烷基硫酸钠为乳化剂、过硫酸盐为引发荆、苯乙烯为单体，在低水油比的条件下，采用乳液聚合方法合成了聚苯乙烯纳米微球，探讨了乳化剂用量、乳化时间、反应温度、引发剂用量和反应时间对单体转化率及产物分子量的影响。
结果表明：在低水油比条件下，反应参数对苯乙烯的转化率和聚苯乙烯的分子量具有一定的影响。
在最优条件下苯乙烯的转化率达到98％、聚苯乙烯的分子量达到32万。
激光粒度分布测试结果显示，所得产物为单分散纳米微球。
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，探讨了反应参数对苯乙烯转化率及产物分子量的影响规律。
试剂及仪器
苯乙烯(St)，天津市科密欧化学开发中心；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。
聚苯乙烯(PSt)纳米微球的制备
实验操作
在装有搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的三口瓶中加入乳化剂十二烷基磺酸钠（溶于部分蒸馏水）和部分苯乙烯（AR），待乳化剂全部溶解，称1g过硫酸钾（AR），用5mL水溶解于小烧杯中，将此溶解的一半倒入反应的三口瓶中，开动搅拌器，加热恒温槽，反应温度在控制要求左右。
然后用滴液漏斗滴加剩余的苯乙烯，滴加速度不宜过快，加完后把余下的过硫酸钾加入反应的三口瓶中，继续加热，使之回流，逐步升温，以不产生大量泡沫为准，最后升到85℃，无回流为止。
停止加热，冷却到50℃后，聚苯乙烯样品待后处理。
破乳
将聚苯乙烯的乳液在室温下搅拌，滴加氯化钠水溶液，用蒸馏水稀释，真空抽滤，再把样品放入离心机中离心6min，拿出样品用蒸馏水重复洗涤抽滤3次；再用乙醇洗涤抽滤3次，用恒温水浴锅把多余无水乙醇及水蒸干，晾干，置于105℃烘箱内半小时，干燥得到白色产品。
乳化剂用量对苯乙烯转化率和聚苯乙烯分子量的影响
由图1可见，苯乙烯的转化率随乳化剂用量的增加而提高。
这是由于随着乳化剂用量的增加，形成的胶束量增多，在乳液中生成更多活性胶束中心，故苯乙烯转化率提高。
聚苯乙烯的分子量随乳化剂用量的增加也呈现增大的趋势。
这是
由于，随着乳化剂用量的增加，在乳液
中生成更多的乳胶束，在相同引发剂浓度的条件下，扩散进乳胶粒中的自由基几率降低，因此链终止速率减小，使得聚苯乙烯分子量升高。
反应温度对苯乙烯转化率和聚苯乙烯分子量的影响
由图2可见，苯乙烯的转化率随着温度的升高先升高后降低，在75℃时达到最高。
随着反应温度的持续升高，在乳液中形成的胶束很不稳定，进入胶束中的苯乙烯单体减少致使苯乙烯转化率降低。
聚苯乙烯的分子量随反应温度升高也存在着最大值。
乳化时间对苯乙烯转化率和聚苯乙烯分子量的影响(图3)
由图3可见，苯乙烯转化率随着乳化时间的延长而逐渐升高。
随着乳化时间的延长，乳液充分乳化，形成更多均一胶束，进入胶束中的苯乙烯单体量增多，使得苯乙烯单体的转化率增加。
聚苯乙烯的分子量也随着乳化时间延长逐渐增大。
引发剂用量对苯乙烯转化率和聚苯乙烯分子量的影响
由图4可见，苯乙烯转化率随引发剂用量的增大而提高。
随着引发剂用量的增加，引发剂产生的游离基数目增多，在反应过程中引发形成的活性胶束的浓度增大，而聚合速率与乳液中活性胶束的浓度成正比，所以苯乙烯单体的转化率随引发剂用量的增大而提高。
聚苯乙烯的分子量随着引发剂用量的增加而增大。
随着引发剂用量的增加，引发剂产生的自由基数目增多，自由基进入乳胶粒的频率增大，苯乙烯单体转化率提高，致使产物分子量增大
反应时间对苯乙烯转化率和聚苯乙烯分子量的影响
由图5可见，苯乙烯转化率随着反应时间的延长呈现升高的趋势，因为随着反应时间的延长苯乙烯单体不断进人胶束反应量增加，故其转化率提高。
聚苯乙烯分子量随着反应时间的延长出现了增大的趋势。
因为随着反应时间的延长，乳胶束中的聚合物浓度增加、粘度增加，降低了链终止速率，最终聚苯乙烯的分子量增大。