论文部分内容阅读
单分散聚合物微球具有尺寸高度均一、比表面积大及表面反应能力强等特性,在涂料、吸附分离材料、药物载体等领域有着广泛的应用。以单分散聚合物微球所构成的胶体晶体为模板制备有序多孔材料,因其制备工艺简单,所得多孔结构有序性高,孔径可调等优点而受到广泛的关注。本文围绕着如何制备高质量单分散聚合物微球、胶体晶体模板及其在有序多孔材料中的应用展开了如下工作:1.通过两阶段种子乳液聚合法制备单分散P（St-MMA）微球,研究了反应温度、单体用量、乳化剂用量、pH值等对单体转化率、微球粒径及单分散性的影响。结果表明,当乳化剂用量占水用量的0.1wt.%、反应体系的pH值为7时,改变第二阶段加入单体的量,得到了粒径在190nm～300nm范围内可调,且粒径呈单分散的P（St-MMA）微球。对其所构成胶体晶体结构的研究表明,单分散P（St-MMA）微球在胶体晶体中呈面心立方（fcc）紧密堆砌。2.通过垂直成膜法制备了P（St-MMA）胶体晶体薄膜。研究了乳液浓度对成膜质量的影响,建立了单分散P（St-MMA）微球的成膜动力学模型。结果表明,当乳液浓度为0.2 wt.%时,所制备胶体晶体薄膜的质量最佳。研究了退火温度、退火时间等后处理条件对胶体晶体薄膜质量影响,结果表明,当退火温度为75℃,退火时间为3h时,处理得到的胶体晶体薄膜质量最好。通过对胶体晶体薄膜表面性能研究,建立了胶体晶体薄膜的空气垫模型,结果表明,空气垫的数目直接影响胶体晶体薄膜的表面性能。3.通过两阶段种子乳液聚合法制备单分散含氟PS微球,研究了甲基丙烯酸三氟乙酯（F3MA）用量对微球粒径及单分散性的影响。结果表明,随着含氟单体用量的增加,微球的粒径逐渐减小,单分散性逐渐变差。当F3MA用量占总单体用量的2.5 wt.%时,制备的含氟PS微球呈现良好的单分散性,粒径为212nm,Cv值为4.2%。通过对含氟PS胶体晶体薄膜的表面性能研究发现,当F3MA用量占总单体用量的2.5 wt.%时,胶体晶体薄膜的水接触角最大,达到121.3°,呈现良好的疏水性。4.通过两阶段种子乳液聚合法制备单分散P（St-AA）微球,研究了AA用量对微球粒径、单分散性及其胶体晶体结晶质量的影响。结果表明,当AA用量占单体总量的5.0 wt.%时,制备的P（St-AA）微球的单分散性及其胶体晶体薄膜的质量最佳。通过单分散聚合物微球制备微米级胶体晶体微球,研究了羧基含量对胶体晶体微球结构的影响。结果表明,含羧基胶体晶体微球的球形度、强度及有序性明显优于不含羧基胶体晶体微球。以含羧基胶体晶体微球为模板制备了有序多孔SiO2微球,所得有序多孔SiO2微球具有良好的球形度,其孔径约为200nm。