随着生物工程和生物分离工程的发展,生物大分子和医药色谱层析分离技术中所需的特定树脂颗粒的需求量日益增加,要求树脂白球具有特定的粒径(0.4～1.0mm)及均一的粒度分布。目前通常采用分级筛分悬浮聚合所得的多分散的聚合物粒径得到所需的树脂白球,该方法浪费了大量的原料,因而急需开发一种普适性的大颗粒均粒树脂白球聚合工艺。本研究试图将射流振动理论和苯乙烯聚合工艺相结合,分析探讨影响均匀液滴产生的因素以及聚合形成大颗粒均粒树脂过程中的颗粒球形度和单分散性的问题,以期开发出一种连续的大颗粒均粒树脂的制备工艺。具体研究工作如下:1.采用自行研发的直接接触式分散针型射流技术,考察了射流孔孔径,流体流速,振动频率和流体物性对液滴的粒径及其均匀性的影响。结果发现,流速满足平滑流条件,频率满足Schneider经验公式,可得到粒径可控且分布标准偏差小于3%的均匀液滴。分析了水、乙醇、苯乙烯和苯乙烯预聚物4种不同物性的液体145组实验数据,提出了流体流态、扰动频率作用、流体表面能与动能是影响液滴粒径的主要因素,分别采用(?)四个准数来表征,建立了均匀液滴粒径预测控制模型,此模型预测的液滴粒径与实际粒径相对偏差小于3%,证实了此模型对于控制均匀液滴产生及预测液滴直径的可靠性。2.为了使单分散单体液滴能聚合得到均匀的球形树脂,从表面活性理论出发,分析了液滴与界面的相互作用并结合苯乙烯液滴聚合实验结果,发现只要调节水溶液的表面张力小于16mN/m,苯乙烯液滴将在水面下呈球形,聚合后得到球形度均匀的树脂颗粒。3.为了减少单体液滴在溶液中的溶解损失以及聚合过程中的聚并,保证单体液滴的原位聚合得到单分散性的大颗粒聚合物球形树脂,以自由基聚合理论为基础,提出对单体进行预聚合。考察了预聚合温度,聚合温度,引发剂浓度对产物收率及树脂粒径均匀性的影响,结果发现,采用适当预聚单体形成的均匀液滴能保证制得单分散性的聚合物球形树脂,预聚苯乙烯液滴的黏度为28cP时,均粒大颗粒球形树脂的收率大于98%,标准偏差小于3%,表明预聚合可用于大颗粒均粒树脂制备工艺中。4.为了可预测并控制所制备球形均粒大颗粒树脂的粒径,实验考察了预聚苯乙烯液滴聚合过程体积变化规律,发展出液滴聚合过程粒径变化模型。用此模型预测了制备粒径为1.00mm的聚苯乙烯树脂颗粒的操作条件并成功制备了粒径为1.00mm,粒径标准偏差为1.87%的聚苯乙烯微球。采用均匀液滴产生的射流技术以及液滴原位聚合技术,根据本文建立的均匀液滴产生的预测控制模型和液滴聚合过程粒径变化模型,可实现特定尺寸的大颗粒均粒树脂的制备,开发了一种连续制备大颗粒均粒树脂白球的新工艺。