研制综合性能优异、结构稳定且易于加工成型的电磁聚合物材料是近年来国际材料科学研究的热点和难点之一。具有电磁功能核壳结构聚合物复合微球的可控制备有望成为解决前述难点的一种有效途径。这一难题的解决将会推动有机导电高分子材料领域的快速发展和加快其实用化进程。本项目拟采用微乳液聚合、乳液聚合和分散聚合等聚合方法制备聚合物微球,通过直接引入或对所得聚合物微球进行碱解、酸解等高分子功能化反应在聚合物微球中引入反应性功能基团的同时,使所得聚合物微球形成结构可控的核壳结构,然后将苯胺、吡咯、噻吩及其衍生物或磁流体导入壳层,最后通过化学氧化聚合方法等方法制备出核壳尺寸可控的电磁功能核壳结构聚合物复合微球,并采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X光电子能谱(XPS)、等离子光谱仪(ICP)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和四探针电导率仪等手段研究微球的结构与性能。
研制综合性能优异、易于加工成型的电磁聚合物材料是目前材料科学研究的热点和难点之一。具有电磁功能核壳结构聚合物复合微球的可控制备有望成为解决前述难点的一种有效途径。本项目采用乳液聚合、分散聚合等聚合方法制备了聚苯乙烯及其共聚物微球,通过直接引入共聚功能单体(如丙烯酸)和对所得聚合物微球进行磺化等高分子功能化反应在聚合物微球中引入了羧基和磺酸基等功能基团,使所得聚合物微球形成结构可控的核壳结构,借助"功能前体"(如苯胺、吡咯和磁性Fe3O4等)与羧基和磺酸基等功能基团之间的相互作用将"功能前体"导入可控壳层,最后通过化学氧化聚合等方法成功地制备出核壳尺寸可控的电磁功能核壳结构聚合物复合微球,并采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和四探针电导率仪等手段研究了微球的结构、性能及结构与性能的关系。为制备电磁性能在一定范围内可调和易加工等综合性能好的功能聚合物复合材料提供了一定的有价值的理论依据。同时,还发现了核的组成中软硬段配比的减少和在核的组成中引入氰基有利于电导率的提高的新规律、新现象,和发明了一种由磺化聚苯乙烯微球简便地制备聚合物囊及中空聚合物复合功能微球的新方法。