表面功能化聚合物微球由于表面梭基、氨基或者轻基等活性基团的存在而易于与酶、

蛋白质、核酸等结合反应，使之在生物、化学、材料、医学等方面应用广泛。当前，制备

粒径可控、单分散性功能化聚合物微球已成为高分子材料领域的一个研究热点。为此，本

文选择以聚苯乙烯微球为研究对象，旨在制备颗粒尺寸可控，粒径均一的聚苯乙烯微球，

采用分散聚合、无皂乳液聚合进行制备，细致讨论聚合工艺过程中的工艺条件对于聚合物

微球颗粒尺寸及粒径分布的控制关系，并探索了其表面功能化方法;在此基础上，进行了

工艺放大与工艺参数优化控制，以寻求适应于批量生产的稳定工艺。所开展研究内容与得

到主要结论包括:

一、分散聚合制备聚苯乙烯微球

    以苯乙烯为单体，偶氮二异丁睛为引发剂，聚乙烯毗咯烷酮为分散剂，无水乙醇与水

为分散介质，以分散聚合制备亚微米、微米级聚苯乙烯微球。采用红外光谱、扫描电子显

微镜、透射电子显微镜、动态光散射、激光粒度分布仪等系统分析所合成聚苯乙烯微球颗

粒形貌、粒径及其分布等特征。结果表明:采用分散聚合所得到聚苯乙烯微球粒径在

200-SOOOnm范围内，微球表面光滑、球形度良好;改变聚合配方组成，可有效调控微球粒

径及粒径分布;当引发剂、单体以及分散介质中乙醇比例的增加，微球颗粒尺寸增加，而

随着分散剂用量提高，微球粒径减小;通过交联可提高微球耐溶剂性。

二、无皂乳液聚合制备梭基化聚苯乙烯微球

    以苯乙烯、丙烯酸为单体，过硫酸钾为引发剂，去离子水为分散介质，采用无皂乳液

法制备梭基化聚苯乙烯微球，透射电镜及动态光散射结果表明:所得微球粒径粒径高度均

一;改变共聚单体丙烯酸比例、引发剂用量、聚合温度以及搅拌速度可得到粒径在150至

400nm的梭基化聚苯乙烯微球，所得微球表面梭基含量可达0.31 Smmol/g，满足了构建微

球阵列芯片的敏感原件等实际使用的要求。

三、工程化探索

    在实验室制备工艺参数得到优化的基础上，探索了小规模放大的过程，对所得微球粒

径及其分布进行有效地控制，解决了批量制备过程中微球粒径不均匀及颗粒团聚等问题，

在2L反应釜中进行了量产放大研究。得到了900(}40)nm梭基化聚苯乙烯微球、350(士10)

mn梭基化聚苯乙烯微球、1200(士50) nm聚苯乙烯微球的稳定工艺，制订了科学、规范、

重复性好的操作规程指导书。