制备大直径无气泡聚苯乙烯空心微球

 高品质聚苯乙烯（PS）空心微球是惯性约束聚变（ICF）实验用多层塑料微球靶的重要芯轴,常由乳液技术制备。针对由乳液技术制备的PS微球壳壁内容易形成气泡而且大直径微球制备困难的问题,实验研究了对壳壁内存在的气泡以及消除方法和制备大直径PS微球的制备技术。     

ICF氘代固体靶的研制

 以自制全氘代苯乙烯单体(氘代率99%)为原料, 以偶氮二异丁腈为引发剂, 经自由基本体聚合反应, 先制得全氘代聚苯乙烯, 最后采用乳液微封装技术制得了直径150～450μm、壁厚2～15μm、球形度≥99.5%、同心度95%～98%、表面粗糙度＜30nm的ICF固体靶用空心微球。介绍了制备工艺,并对全氘代聚笨乙烯分子量及其分布的控制,微球壁内气泡形成机理,微球储存稳定性等进行了初步探讨。     

微封装球壳壁内气泡的产生和消除

介绍了微封装技术制备的聚合物空心微球壁内气泡产生的两种可能机理。实验证明 ,气泡主要是由于有机溶剂中微量水的微相分离造成的。     

微封装法制备聚苯乙烯空心微球的改进

 主要介绍了密度匹配微封装技术，利用此项技术制备的聚苯乙烯空心微球 球形度好于99%，同心度好于98%。另外还对球壳内壁气泡问题及大直径球壳的制备进 行了讨论。     

界面缩聚法PS-PVA 双层聚合物空心微球的研制

 以界面缩聚反应为基础初步总结出一条PS-PVA双层聚合物空心微球制备工艺,并就工艺中间苯二酰氯（IPC）浓度、交联反应时间、搅拌速度和固化温度等影响因素进行了初步讨论。通过该工艺成功地制得了球形度≥99%、同心度>90%及表面光洁度<10nm的PS-PVA双层空心微球。     

微球表面聚乙烯醇气体阻渗层的研制

用多温区液熵炉在空心聚苯乙烯微球表面制备聚乙烯醇气体阻渗层，并对实验装置及部分工艺条件对实验结果的影响进行了讨论。     

高品质空心聚合物微球的研制

成功的惯性约束聚变(ICF)实验对氘氚(DT)燃料容器(靶丸)的球形度,同心度、表面光洁度及壳壁完整性均有极高要求.我所于90年代初开展了聚合物靶丸的研制工作,并利用微封装技术成功地制备出聚苯乙烯(PS)空心微球[1].但是在徽封装技术的固化过程中,由于重力和浮力的共同作用,有机相液滴在水溶液中的漂浮会对微球的球形度和同心度造成一定影响,并且有机溶剂内微量的过饱和水会在球壳壁内形成大量直径微米级的气泡.为此我们开发出密度匹配微封装技术,保持有机相和水相密度一致,从而克服了重力的影响,制备出球形度好于99%,同心度好于98%的空心PS微球.将制球溶液经过G3玻璃砂漏斗过滤后使用,减少溶液内杂质粒于的数量,结果球壳壁内的气泡大大减少.另外为了满足今后ICF实验对大直径靶丸的要求,通过改变乳化搅拌方式和降低搅拌速度,制备出直径达到510μm的PS微球.现在的研究工作为今后ICF多层聚合物靶丸的研制奠定了坚实的基础.     

干凝胶炉法制备聚苯乙烯空心微球

研究了一步乳化法制备初始粒子的过程中相比及搅拌强度对初始粒子直径的影响 ,初步探讨了干凝胶炉内成球过程中 ,炉温、炉内气氛、压力等对聚苯乙烯 (PS)空心微球产率及同心度的影响。以分子量为 2 2万的聚苯乙烯制得了直径在 70～ 550μm的初始粒子 ,经乙醇浸泡后 ,制得了含 2 %质量分数发泡剂的干凝胶粒子 ,并在 Polymer-70 0干凝胶炉上制备出了外直径为 4 0 0～ 90 0 μm、壁厚为 2～1 0 μm、同心度≥ 95%的