表面功能化聚合物微球由于表面梭基、氨基或者輕基等活性基團的存在而易于與酶、

蛋白質、核酸等結合反應，使之在生物、化學、材料、醫學等方面應用廣泛。當前，制備

粒徑可控、單分散性功能化聚合物微球已成為高分子材料領域的一個研究熱點。為此，本

文選擇以聚苯乙烯微球為研究對象，旨在制備顆粒尺寸可控，粒徑均一的聚苯乙烯微球，

采用分散聚合、無皂乳液聚合進行制備，細致討論聚合工藝過程中的工藝條件對于聚合物

微球顆粒尺寸及粒徑分布的控制關系，并探索了其表面功能化方法;在此基礎上，進行了

工藝放大與工藝參數優化控制，以尋求適應于批量生產的穩定工藝。所開展研究內容與得

到主要結論包括:

一、分散聚合制備聚苯乙烯微球

    以苯乙烯為單體，偶氮二異丁睛為引發劑，聚乙烯毗咯烷酮為分散劑，無水乙醇與水

為分散介質，以分散聚合制備亞微米、微米級聚苯乙烯微球。采用紅外光譜、掃描電子顯

微鏡、透射電子顯微鏡、動態光散射、激光粒度分布儀等系統分析所合成聚苯乙烯微球顆

粒形貌、粒徑及其分布等特征。結果表明:采用分散聚合所得到聚苯乙烯微球粒徑在

200-SOOOnm范圍內，微球表面光滑、球形度良好;改變聚合配方組成，可有效調控微球粒

徑及粒徑分布;當引發劑、單體以及分散介質中乙醇比例的增加，微球顆粒尺寸增加，而

隨著分散劑用量提高，微球粒徑減小;通過交聯可提高微球耐溶劑性。

二、無皂乳液聚合制備梭基化聚苯乙烯微球

    以苯乙烯、丙烯酸為單體，過硫酸鉀為引發劑，去離子水為分散介質，采用無皂乳液

法制備梭基化聚苯乙烯微球，透射電鏡及動態光散射結果表明:所得微球粒徑粒徑高度均

一;改變共聚單體丙烯酸比例、引發劑用量、聚合溫度以及攪拌速度可得到粒徑在150至

400nm的梭基化聚苯乙烯微球，所得微球表面梭基含量可達0.31 Smmol/g，滿足了構建微

球陣列芯片的敏感原件等實際使用的要求。

三、工程化探索

    在實驗室制備工藝參數得到優化的基礎上，探索了小規模放大的過程，對所得微球粒

徑及其分布進行有效地控制，解決了批量制備過程中微球粒徑不均勻及顆粒團聚等問題，

在2L反應釜中進行了量產放大研究。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聚苯乙烯微球的穩定工藝，制訂了科學、規范、

重復性好的操作規程指導書。