苯乙烯(St),丙烯腈(AN),偏二氯乙烯(VDC)為單體,異丁烷為起泡劑,通過懸浮聚合法制備熱膨脹微球(TEMs),研究了低毒性的非腈基單體特別是苯乙烯的用量對微球膨脹性能的影響.結果表明,當AN質量分數(shù)為30%~40%,St為30%~35%,VDC為30%~40%時,所制備的TEMs具有較好的膨脹性能.微球的平均粒徑約為15μm,大膨脹倍數(shù)約為20.微觀形態(tài)證明微球具有核/殼結構,熱失重分析(TGA)表明起泡劑在微球中的質量分數(shù)約為17%~19%.微球的初始膨脹溫度(Toe),大膨脹溫度(Tme)和溫度(Tos)隨著VDC在單體中所占比例的增加而降低.

　　熱膨脹微球的功能我們都知道，在加熱時，聚合物外殼軟化，微球中的壓強增大使顆粒膨脹。盡管如此，微球的配置能力很大程度上取決于聚合物外殼的隔離性能和機械性能，一是要保存發(fā)泡劑，二是在膨脹過程中的變形。

　　AN（AN:acrylonitrile 丙烯晴）或者VDC偏氯乙烯在幾乎所有的微球的聚合物外殼中都是主要成分。這些單體的均聚物是半晶狀的并且有的隔離性能。盡管如此，這些均聚物的熱塑性特性是不足的，這就使得要加入MMA（MMA:methyl methacrylate丙烯酸甲酯）和MA（MA：methyl acrylate丙烯酸甲酯）來形成共聚物來作為聚合物外殼。

　　懸浮聚合是多相聚合技術的一種，它被用來制備工業(yè)尺寸的聚合物顆粒。懸浮聚合技術在20世紀初期在德國被發(fā)展，那時候是需要制備合成橡膠。之后用來合成其他的聚合物，懸浮聚合的個聚合物顆粒在20世紀30年代實現(xiàn)了商業(yè)化。懸浮聚合和其他多相技術（乳液聚合，分散聚合和沉淀聚合）的差別在于油相包含單體和引發(fā)劑分散在連續(xù)相（通常為水）中，聚合發(fā)生在油滴里面。這個制備的聚合物顆粒，直徑為10微米到數(shù)毫米之間。商業(yè)上，通過懸浮聚合得到的重要聚合物為PVC,PS和PMMA。

　在線式高剪切乳化機就是、快速、均勻地將一個相或多個相(液體、固體、氣體)進入到另一互不相溶的連續(xù)相(通常液體)的過程。而在通常情 況下各個相是互不相溶的。當外部能量輸入時，兩種物料重組成為均一相。由于轉子高速旋轉所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機械效應帶來的強勁動能，使物料在定、轉子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，形成懸浮液（固/液），乳液（液體/液體）和泡沫（氣體/液體）。從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應成熟工藝和適量添加劑的共同作用下，瞬間均勻精細的分散乳化，經(jīng)過高頻的循環(huán)往復，終得到穩(wěn)定的產(chǎn)品。

　　三級在線式分散乳化機，主要應用于處理大量乳液和生成超細懸乳液。由于同時用三個工作頭(轉子和定子)進行處理，可獲得很窄的粒徑分布,獲得更小的液滴和顆粒，因而生成的混合液的穩(wěn)定性更好。分散頭容易更換,適合于各種不同的應用。不同的機器都有相同的轉速和剪切率，這樣便于規(guī)模擴產(chǎn)。符合CIP和SIP的清潔標準,因此特別適合于食和藥品生產(chǎn)。

影響聚合物粒徑大小的因素主要是懸浮劑的用量、攪拌器的轉速。懸浮劑的用量越多，所得產(chǎn)品的顆粒越小。攪拌器的轉速越慢，所的粒徑越大，但若轉速過慢會使生成的珠狀聚合物結塊，因此攪拌器轉速的調節(jié)是本實驗關鍵所在。

　　粒子的硬度與聚苯乙烯的聚合度（或分子量）、轉化率有關，而聚合度與溫度有關，轉化率與時間有關。一般的聚合中，升高溫度使聚合速率增加，使聚合度降低。但溫度對乳液聚合的影響比較復雜。其綜合結果是：聚合物速率增加，使聚合度降低。但是，升高溫度可能引起許多副作用，如乳膠凝聚和破乳，產(chǎn)生支鏈和凝膠，并對聚合物微結構和分子量分布產(chǎn)生影響。延長反應時間，會使苯乙烯單體的轉化率提高，從而可以提高粒子的硬度。

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