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非球形粒子因其形状不对称性而表现出优异的物理化学性能,在生物医学、光学材料等领域有巨大的应用价值。本文通过控制分散聚合过程中粒子内部的异相分离过程,成功制备出帽状聚合物粒子;在Pickering乳液聚合的基础上,以两亲性有机纳米粒子代替无机颗粒稳定剂,合成了以有机纳米粒子为壳层的树莓状复合粒子。(1)以二乙烯基苯(DVB)为交联剂,通过苯乙烯(St)分散聚合制备了微米级帽状聚苯乙烯(PS)粒子。研究DVB用量、DVB滴加速度及滴加时刻、St单体滴加方式、介质极性对产物形貌的影响。结果表明当DVB用量在0.5%-6.0%之间或滴加速度较快时容易得到帽状粒子,而过量的DVB(>6.0%)或延迟DVB的滴加时刻则对帽状粒子的形成造成不利影响;调节St单体在底料与半连续过程中的质量比,分别得到表面带酒窝的帽状粒子、表面光滑的帽状粒子和球状粒子;通过不断降低乙醇/水质量比逐渐改变介质极性,产物形貌由帽状向球状转变。在分散聚合的基础上提出帽状PS粒子的形成机理,粒子表面的凹陷主要是交联网络与溶胀单体之间的相分离造成的。(2)分别采用表面带有节点的帽状PS粒子和表面光滑的PS粒子制备聚合物薄膜,并测量其接触角。前者因表面具有特殊的微纳结构而具有更强的疏水性,水接触角为132.62°,明显大于后者(126.83°)。在毛细管力的驱使下,帽状粒子在气-液界面发生自组装形成大规模开口朝上、紧密堆积的有序排列。(3)首先通过无皂乳液聚合法合成聚(丙烯酸正丁酯-丙烯酸)(P(BA-AA))纳米微球,然后将其作为高分子乳化剂应用于苯乙烯(St)的乳液聚合中,制备出以聚苯乙烯(PS)为内核、P(BA-AA)微球为外壳的树莓状聚苯乙烯/聚(丙烯酸正丁酯-丙烯酸)(PS/P(BA-AA))复合乳胶粒子。讨论苯乙烯滴加方式、BA与AA的质量比、P(BA-AA)浓度、引发剂浓度对产物形貌的影响。当BA:AA质量比为1:2且P(BA-AA)浓度为5%时,P(BA-AA)的乳化效果最好;引发剂用量大于1.5%时对乳液的稳定性造成不利影响。在Pickering乳液聚合的基础上提出树莓状复合粒子的形成机理,P(BA-AA)微球依靠疏水作用力和化学键接枝在PS内核表面。