光引发常规乳液聚合制备氨基聚苯乙烯纳米粒子

采用一种简单易行的方法制备了氨基功能化的聚苯乙烯纳米粒子.首先，采用4-乙烯基苄氯与1，3-丙二胺置换反应制备了含有氨基功能基团的可聚合单体N-(3-氨基丙基)对乙烯基苄基亚胺(CVPD).然后，采用乳液聚合，以苯乙烯（St）和CVPD为共聚单体，水溶性的4-(2-羟乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮（Irgacure2959）为光引发剂，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为乳化剂，经紫外光辐照引发，合成了P(St-co-CVPD)二元共聚物的纳米胶乳.体系的乳化剂用量仅为体系总质量的0.1wt%~0.8wt%，远小于常用来制备纳米粒子的微乳液体系的乳化剂用量.用透射电子显微镜（TEM）和激光粒度分析仪（DLS）表征了P(St-co-CVPD)纳米粒子的粒径和粒径分布.用红外光谱（FTIR）和核磁共振（NMR）证明了P(St-co-CVPD)纳米粒子上氨基的存在，并通过茚三酮显色反应定量检测了氨基含量.分别研究了单体配比，引发剂浓度，乳化剂用量以及紫外光强度对反应体系的影响.实验结果表明，产物粒子尺寸为30~600nm，氨基通过共价键连接在粒子上，其含量为1.2×10-5~1.6×10-4mol/g.该乳液体系聚合反应速率较快，单体转化率在60min内即可达到80%.所得粒子的氨基含量可以通过单体配比进行调节.粒子尺寸可通过单体配比，引发剂浓度，乳化剂用量以及紫外光强度进行调节.