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单分散聚合物微球的制备及其自组装技术倍受人们关注,单分散聚合物微球的制备及应用为高分子科学的发展开辟了新的研究领域,而微球自组装技术为新材料的合成提供了一种有效的途径。传统的制备单分散聚合物微球的方法有乳液聚合、分散聚合、悬浮聚合以及玻璃膜乳化技术等,在聚合过程中都需要加入表面活性剂或稳定剂,这使得聚合体系组分比较复杂,制得的产物纯度较低。近年来,沉淀聚合法作为一种新兴的单分散微球的制备方法被提出,该方法操作简单、无需加入助剂,但使用的溶剂毒性较高,制得的微球产率较低。为解决此问题,本工作以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)作交联剂,苯乙烯(St)为共聚单体,使用偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂,分别以乙醇及其与水的混合溶剂作为反应介质,进行聚合制备P(TMPTA-St)微球。实验结果表明,当TMPTA用量在20~80wt%之间时可制得单分散交联微球,增加TMPTA用量可使单分散聚合物微球的产率以及单体转化率升高;当TMPTA含量为100wt%时所得微球产率可达到90%,单体转化率接近100%。保持其他实验条件不变,增加反应介质中水的用量亦可提高聚合物微球的产率及单体转化率。在此基础上,通过向该沉淀聚合体系中加入适量乙苯构建液滴模板,实现了一步法微球自组装制备形貌规则的球型组合体。探讨了TMPTA-St沉淀聚合体系中水与乙醇的体积比、乙苯用量、TMPTA用量以及反应时间对微球自组装所得组合体形貌的影响。在一个总量为100mL的聚合体系中,当乙苯用量为8~22mL,水与乙醇的体积比为3/7~6/4,TMPTA在10~70wt%时,聚合反应4h可制得形貌规则的球型组合体。通过探讨微球自组装过程及球型组合体的内部结构,我们认为微球首先在水和乙醇混合溶剂中聚合形成,依靠聚合物微球与乙苯的良好相容性作为驱动力使聚合物微球进入乙苯液滴中进行有序自组装。对具有次级结构的球型组合体的疏水性能进行了测试,结果表明该球型组合体具有较强的疏水性能。将预先制备的单分散聚合物微球加入到由水-乙醇-乙苯组成的三元溶剂中,对其进行了所谓的两步法微球自组装。探究了该过程中振荡频率、自组装温度和时间、聚合物微球的交联度以及三元溶剂各组分用量对组合体形貌的影响。结果表明,70℃、振荡频率为120soc/min条件下,对使用TMPTA用量为单体20~60wt%时预先制备的单分散聚合物微球处理10min可制得形貌规则的球型组合体。在50mL三元溶剂中,固定水与乙醇体积比为3/7,乙苯用量在5~7mL之间,或者固定乙苯用量为5mL,当水用量在9~18mL之间时,两步组装法可得到形貌规则的球型组合体。通过面心立方堆积公式估算了最紧密堆积时组装形成球型组合体中初级微球的数目。