1. 研究目的与意义
球形聚合物微粒的合成与研究是近几十年来高分子科学中一个新的研究领域。聚苯乙烯微球是一种性能优良的新型功能材料，具有以下特点：优良的疏水性，不可生物降解性；不被一般溶剂溶解或溶胀，利于回收利用；表面积大，吸附性强，凝聚性好等。在生物医药、色谱分离、光学器件、电子信息材料等领域有着广泛的应用前景。
聚苯乙烯微球的制备方法主要有分散聚合法、乳液聚合法、悬浮聚合法、种子聚合法等。其中使用悬浮聚合法制备的微球较大,一般在毫米数量级.但其与其他聚合法相比有着成本较低、操作安全、实验温度易控制等优点，作为目前较为成熟的技术适用于日常生产和研究。
本课题以二氧化钛与聚苯乙烯为基体材料制备含水微球，探索了复合微球的制备条件，并用红外等分析手段对其结构进行表征。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题：聚苯乙烯微球粒径的影响因素。
从文献中了解到，影响微球粒径的因素有许多，但其中主要因素是聚合温度和单体用量。在乳粒固化过程中，聚合温度的改变会导致油相和外水相粘度的变化，改变油相中溶剂的扩散速率，影响乳粒固化过程的速率，而聚合温度过高会导致微球球形偏离，微球壁厚不均。同时，单体的用量会影响到微球粒径大小。随着单体的用量增加，微球粒径变大。因为单体含量增加，反应介质对初始的微球核的溶解性增加，使形成的聚合物粒数降低，导致微球粒径变大。如果单体使用过量，反而会使一些微球处于不稳定状态，影响微球最终的成型。
难点：在实验过程中，如何把握好聚合的温度与单体的用量，控制好反应时间，从而制备出粒径均匀的微球。
3. 国内外研究现状（文献综述）
从文献内容可以看出，聚苯乙烯微球制备方法有许多，目前较为成熟的方法有乳液聚合法、无皂聚合法、悬浮聚合法和分散聚合法。本文中主要使用的研究方法是悬浮聚合法。
吴素彬[1]等人以苯乙烯(ST)为单体,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为分散剂,无水乙醇(ETOH)为分散介质,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用分散聚合法制备出了单分散大粒径聚苯乙烯微球,并对单体ST在体系中的浓度对微球尺寸和分布的影响进行了系统研究。结果表明,PS微球的粒径和分散系数均随着ST浓度的增加而增大。对于本研究体系,通过筛选合适的单体浓度(24wt%),获得了粒径为5.2m、分散系数为0.045的聚苯乙烯微球。
悬浮聚合目前大都为自由基聚合，但在工业上应用很广。如聚氯乙烯的生产75%采用悬浮聚合过程，聚合釜也渐趋大型化；聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也采用悬浮聚合法生产；其他还有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯类、氟树脂等[2]。通常，悬浮聚合是单体以小液滴悬浮在水中的聚合。单体里溶有引发剂，一个液滴就相当于本体聚合的一个小单元。从单体液滴转变为聚合物固体粒子，中间经过聚合物-单体粘性粒子阶段，为了防止粒子相互粘结在一起，体系中需加分散剂，以便在粒子表面形成保护膜。
4. 研究方案
TiO2-聚苯乙烯含水微球的制备与表征：
1.将二氧化钛用水热法制成二氧化钛微粒。
2.用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在二氧化钛微粒表面进行改性。
5. 工作计划
第一周到第二周：通过毕设系统完成审题；
第三周到第四周：完成课题分配；查阅文献，收集资料；
第五周到第六周：完成开题报告，外文翻译，PPT。进行开题报告答辩；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
