单分散大粒径功能化高分子微球的制备与表征

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3、文作者签名：签字日期年主月巧日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可Ｗ将学位论义的今部或部分内容编入有关数据库进行检？索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ共查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年王月日签字日期：兴皮年文月！？日单分散大粒径功能化高分子微球的制备与表征Thepreparationandcharac

4、terizationofmonodispersemicron-sizefunctionalpolymermicrospheres学科专业：化学工程研究生：王烨指导教师：李国兵副教授天津大学化工学院二零一五年四月摘要单分散的功能高分子微球因其粒径均一、可选择性附加各种功能基团、物理化学性质稳定等特点，越来越受到国内外学者的关注。目前尚无制备大粒径单分散功能化高分子微球的有效方法。本文对液相环境中振动分散条件下，射流断裂的规律进行了研究，并采用振动分散聚合法制备了两种单分散大粒径的功能高分子微球，强酸型聚苯乙烯-二乙烯苯阳离子交

5、换树脂和聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球。对所制备的大粒径功能化高分子微球进行了性能的评价与研究。本文中，通过对喷嘴施加一定的稳定振动，可以使水相介质中的油相射流断裂形成均匀液滴。本文中，通过对喷嘴施加一定的稳定振动，可以使水相介质中的油相射流断裂形成均匀液滴。实验中以苯乙烯-二乙烯苯-过氧化苯甲酰为油相，聚乙烯醇水溶液为水相，研究了喷嘴孔径、振动频率、振幅、射流速度等对液滴的均匀性和粒径的影响。研究发现了产生均匀液滴的频率、振幅、射流速度的取值范围。总结了均匀液滴生成的规律，并采用多项式回归方程对振幅上下限和频率的关系、射流速度和

6、频率的关系进行了数学表达。采用本文建立的回归方程，可对产生均匀液滴的操作条件和液滴粒径进行预测和计算。在本文中将振动分散造粒技术与散式流态化聚合技术结合，开发了振动分散聚合法制备单分散大粒径高分子微球的工艺，并应用该工艺制备了聚苯乙烯~二乙烯苯阳离子交换树脂，通过实验确定了聚合反应的实验条件。实验结果表明，振动分散聚合法制备的离子交换树脂与市售离子交换树脂产品相比，粒径分布窄，在0.4~0.6mm之间的颗粒比例达到94.92%，而悬浮聚合法制备的树脂的比例仅达到46.20%。采用本文方法制备的离子交换树脂在全交换容量、热稳定

7、性能等方面也明显优于市售产品。在本文中还将振动分散聚合法应用于磁性单分散高分子微球的制备中。在油酸包裹的疏水性Fe3O4磁流体存在下，采用振动分散聚合方法制备出单分散的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)磁性高分子微球。采用扫描电子显微镜(SEM)和马尔文2000激光粒度仪(MalvernMastersizer2000)检测了磁性微球的形貌和粒径分布，采用振动样品磁强计(VSM)检测了磁性微球的磁性能、红外光谱分析仪（FT-IR）研究了在聚甲基丙烯酸甲酯中磁性Fe3O4纳米颗粒的结构，差示扫描量热仪分析了微球的热稳定性。结果表明PM

8、MA磁性微球的比饱和磁化强度为24.40emu/g,表现为超顺磁性，耐热性较好，微球的尺寸为350µm，且表面光滑，具有单分散性。关键词：振动分散微球单分散大粒径树脂磁性微球表征ABSTRACTMonodispersemicron-sizepolymermicrosphereshavebe