聚合物微球因质轻、比表面积大、分散体系稳定等特性,在应用化学、医疗、电子及建筑等领域有着广泛的应用。随着时代的发展,需要对聚合物微球进行功能化,以满足生产生活中对其日益增长的需求。单分散的聚苯乙烯微球具有价格低廉、刚性大、单分散性好的特性,因此以单分散的聚苯乙烯微球为基体进行功能改性有着重要的研究意义。本文以无皂乳液聚合为主要聚合方法制备了单分散性好,粒径可控的聚苯乙烯微球,并且在表面修饰有羧基、磺酸基、氨基等基团。在聚苯乙烯微球羧基化的过程中,以过硫酸钾(KPS)为引发剂将苯乙烯(St)与羧酸单体共聚,制得羧基改性聚苯乙烯微球。调节聚合体系羧酸单体、电解质、p H值和溶剂等变量,系统地考察了其对乳液聚合反应体系的影响。结果表明所得微球高度单分散,粒径范围在200～1500 nm,表面羧基含量为0.552 mmol/g。通过分析反应过程中粒子尺寸和数目的变化规律,对无皂乳液聚合中共聚单体的作用机理进行了阐释,发现亲水性单体有助于促进粒子成核,成核粒子以单体扩散机制进行增长;且随着羧酸单体亲水性的降低,聚合反应速率增加,微球尺寸降低。以对苯乙烯磺酸钠(Na SS)作为阴离子共聚单体,制备了表面磺酸基改性的聚苯乙烯微球。使用红外分析光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、动态光散射技术(DLS)、Zeta电位分析仪(ZP)等手段对P(St-co-Na SS)微球进行表征。研究表明Na SS在稳定粒子、提高聚合速率、减小粒径方面表现优秀;增加引发剂浓度,微球尺寸增加;体系单体固含量为25%时,乳液仍能保持稳定。交联剂导致微球粒径减小,链转移剂致使粒径增加。对P(St-co-Na SS)微球进行批量放大生产,制备工艺简单,所得产品批次间差异小,粒径可连续调控。采用一步聚合反应和表面化学改性制备了氨基聚苯乙烯微球。在苯乙烯与阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的反应中,使用引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)在微球表面共聚氨基。考察了引发剂种类、含量和DMC含量对聚合反应动力学、微球尺寸和形貌的影响;在化学改性中,使用硝化还原工艺成功制备了氨基化的聚苯乙烯微球。