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可发性聚苯乙烯(EPS)凭借其自身优势在房屋建筑、包装运输和铁路桥梁等方面有广泛的应用,然而EPS泡沫在80℃以上就会发生热变形,因此其应用受到了很大限制。本课题的目的是制备一类高玻璃化温度(Tg)的EPS,拓宽EPS泡沫材料的使用温度。EPS的工业生产采用自由基水相悬浮聚合工艺,采用共聚方法来提高EPS的Tg是可行的工业生产的技术路线。本文的研究工作包括两个部分,一是通过悬浮聚合的方法制备苯乙烯(St)和甲基丙烯酸异冰片酯(IBMA)的共聚物珠粒,利用IBMA上异冰片基的位阻效应来提高共聚物的Tg。二是先制备St和α-甲基苯乙烯(AMS)的共聚物(P(St-co-AMS))胶乳,再用P(St-co-AMS)胶乳和St通过乳液转悬浮聚合的方法制备出高耐热的复合EPS珠粒。悬浮聚合方法能够成功制备出P(St-co-IBMA)珠粒,通过调节St和IBMA的单体比使P(St-co-IBMA)的Tg能够在103.0-159.8℃之间变化,当IBMA含量为40wt%时,P(St-co-IBMA)的Tg能够达到120℃。通过Mayo-Lewis方法计算90℃下St和IBMA本体聚合的竞聚率分别为r1=0.57,r2=0.20,恒比点为(0.67,0.67),并且得到IBMA的Q值为0.21,e值为-0.32。悬浮聚合制备P(St-co-IBMA)的产率能够达到90%以上,并且Mn在8万到10万之间变化。AMS因为其结构的特性,很难通过自由基聚合得到高分子量的聚合物,即使与苯乙烯共聚合,在单体组成中含量大于10%时也难以通过本体、溶液和悬浮聚合得到高分子量的共聚物。但AMS的成本低,而且其聚合物的Tg高达160℃,因此合成St与AMS的共聚物有重要的应用价值。制备St和AMS共聚物珠粒过程中进行了两方面的探索:(1)BPO引发AMS和St悬浮聚合,但是此反应速率慢而且共聚物分子量低。因此在St和AMS悬浮聚合体系中加入交联剂二乙烯基苯(DVB)得到轻度交联的EPS珠粒。配方为10%AMS,2.5%DVB和87.5%St的体系得到的交联EPS的Tg在101.0-103.6℃之间。(2)先制备P(St-co-AMS)胶乳,当AMS用量为25wt%和30wt%时得到胶乳A和胶乳B,分子量分别为67000和52000,Tg分别为116.9℃和118.9℃。再以BPO为引发剂,用P(St-co-AMS)胶乳和St通过乳液转悬浮聚合(Emulsion-Suspension Polymerization, ESP)方法制备P(St-co-AMS)和PS的复合颗粒。通过调节胶乳A和St单体的比例,可以调节最终复合EPS颗粒的Tg,所得EPS颗粒的Tg分别为107.5℃(胶乳A: St=1:1),109.6℃(胶乳A: St=3:2),112.6℃(胶乳A: St=3:1)。通过ESP方法制备的复合EPS的Mn在8万左右,与目前的工业生产的ESP分子量范围相当。