聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS)是一种广泛应用在建筑、包装、汽车、电子电器等行业的高分子材料,具有较好的电绝缘性、吸水性低、加工性能好、透明度高等性能。根据聚苯乙烯性能和用途的不同,可将其分为三类:通用聚苯乙烯(GPPS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、可发性聚苯乙烯(EPS)。本文利用悬浮聚合的方法合成可发性聚苯乙烯、聚苯乙烯/炭黑复合粒子,并对炭黑进行改性研究,对聚合反应的影响因素、聚合物的加工性能、热稳定性、粒径分布等进行研究讨论。本文采用悬浮聚合法,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,聚乙烯醇/羟基磷酸钙(PVA/HAP)为混合分散剂,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为助剂,一定的温度和搅拌速度下合成可发性聚苯乙烯珠粒,讨论了分散剂、引发剂、温度、搅拌速度等条件对聚合物珠粒的分子量、粒径分布、热稳定性的影响。实验结果表明,分散剂量可以有效控制珠粒的粒径及其分布,温度和引发剂对聚合反应时间及聚合物的分子量及分布、力学性能有较大影响,控制一定的搅拌速度能够得到粒径均匀的聚合物珠粒,综合反应条件可以得到粒径在0.6-1.4 mm左右的可发性粒子产率在90%以上。炭黑(carbon black,简称CB)粒子具有类似石墨的稠环芳烃结构,具有优良的耐热性、补强性、阻燃性、导电性等性能,但是由于炭黑粒子具有较大的比表面积,极易发生团聚而以团聚体的形式存在,导致炭黑粒子在聚合物基体中的分散稳定性较差,此外炭黑粒子表面含有一些阻聚基团(如醌基等),在聚合反应阶段能够捕获自由基延长聚合反应时间,不利于聚合反应。本文中炭黑分别采用油酸吸附、无机酸氧化的方法进行表面改性,通过FT-IR、XPS、SEM、TGA对改性后的炭黑进行表征,在悬浮聚合的基础上合成了聚苯乙烯/炭黑复合粒子,讨论了炭黑的加入量对引发剂、聚合时间等影响,对改性前后炭黑在单体中的分散稳定性、聚合物粒子的耐热性能、极限氧指数、粒径分布等进行讨论,最终加入改性炭黑缩短了聚合反应时间,提高了炭黑在聚合物基体中的分散稳定性,得到粒径分布均匀、性能较好的聚苯乙烯/炭黑复合粒子。本文利用悬浮聚合法合成PS粒子,并在此基础上合成PS/MCB复合粒子,对炭黑改性效果、聚合反应影响因素、聚合机理、聚合物性能进行讨论及表征分析,为工业生产可发性聚苯乙烯及复合粒子提供实验和理论基础。