沉淀聚合制备单分散高分子微球及其自组装

被引量 : 0次 | 上传用户:jialin5163
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单分散聚合物微球及其组装形成的组合粒子在许多领域具有重要的应用价值。传统的制备单分散聚合物微球的方法都需要在聚合过程中加入表面活性剂或稳定剂,导致聚合体系的组分更复杂,产物纯度降低。上世纪90年代发展起来的沉淀聚合技术因聚合过程中无需加入表面活性剂和稳定剂使单分散微球的研究获得突破性进展。然而,迄今为止沉淀聚合制备单分散微球的相关研究仍普遍存在溶剂毒性高、微球产率低等问题。针对这一问题,本工作以低毒性溶剂乙醇及其与水的混合物作反应介质,探讨了获得高产率单分散微球的新途径,并在此基础上使用一种简单的微球自组装方法—液滴模板法制备了高尔夫球型的组合粒子。以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)作交联剂,苯乙烯(St)作共聚单体,偶氮二异丁腈(AIBN)作引发剂,分别在乙醇和乙醇-水混合溶剂中沉淀聚合反应4h制备了单分散交联微球。实验发现,当TMPTA用量保持在10 wt%~60 wt%之间时,反应能够制得单分散微球。通过提高交联剂用量、引发剂用量和改变反应介质中水的用量探讨了提高单体转化率的方法。结果表明,提高引发剂用量和增加溶剂中水的用量都能有效提高单体转化率并制得粒径分布较窄的微球。保持其它条件不变,在乙醇中使用2 wt% AIBN仅能得到79%的单体转化率,提高AIBN用量至6 wt%或在介质中增加水的用量至28 vol%,单体转化率可以达到95%以上。使用三至五官能度的交联剂,包括季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETRA)和双季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)与St在乙醇及其与水的混合物中反应8h制备了单分散聚合物微球。研究发现,制得单分散微球所需PETA、PETRA和DPHA的用量范围分别为5 wt%~35 wt%、5 wt%~35 wt%和5 wt%~15 wt%。增加交联剂的官能度能够有效提高单体转化率并制得粒径分布较窄的微球。使用35 wt%PETA或PETRA,6 wt%的AIBN,以含水量25 vol%的乙醇作介质,在制得单分散微球的同时分别能够获得93%和99%的单体转化率。保持其它条件不变,使用15 wt%DPHA,以含水量20 vol%的乙醇作介质,沉淀聚合亦可以得到77%的单体转化率。以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)作单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAAM)作交联剂,过硫酸铵(APS)作引发剂,水作反应介质,通过沉淀聚合制备了温敏性的水凝胶微球。结果表明,保持MBAAM用量在5 wt%~10 wt%之间,聚合制得了单分散的水凝胶微球。在此范围内增加交联剂用量,反应的单体转化率显著提高,微球粒径逐渐增大,溶胀率逐渐减小,微球的温敏性逐渐减弱。对微球-水复合体系的透光率测试结果表明,水凝胶微球的低临界溶解温度在30℃~36℃之间,随交联剂用量增加微球体积转变的温度范围逐渐增大。固定单体浓度为2 wt%,MBAAM用量10 wt%,保持APS用量在0.5 wt-/~2 wt%之间,沉淀聚合制得了单分散的水凝胶微球。在此范围内提高APS用量,单体转化率略有增大,微球粒径逐渐减小。对微球热失重分析结果表明,所制备微球的内部和外层由不同交联度的聚合物组成。控制微球的交联度、溶液的pH及温度可实现P(NIPAM-MBAAM)微球对蛋白的吸附与脱附。以乙醇与水的混合物作为连续相,加入甲苯构建液滴模板,通过沉淀聚合得到的P(TMPTA-St)初级粒子的自组装制备了高尔夫球型组合粒子。改变振荡器的振荡频率、甲苯用量、醇/水比例、交联剂用量以及反应时间,组装形成的组合粒子形貌发生显著变化。当甲苯用量为18 mL,乙醇/水体积比为7/3,TMPTA用量为20 wt%,反应时间4 h,振荡频率为120/min时,组装得到了形态规则的高尔夫球型组合粒子。对粒子自组装的机理研究表明,初级粒子在乙醇-水的混合溶剂中形成,粒子与甲苯的相容性作为驱动力使其向甲苯中定向迁移并有序组装。扫描电镜观察的结果表明,高尔夫球型组合粒子具有明显的核壳结构。高尔夫球型组合粒子表面具有纳米级孔结构和次级结构。将高尔夫球型组合粒子涂覆于压敏胶膜表面,其疏水性显著增强。
其他文献
为解决一类具有多品种混流加工作业车间和流水装配车间的两阶段集成调度优化问题,以加工线最大完工时间和产品总生产完工时间最小为目标,并考虑通过对零部件加工提前完工和装
<正> 一、引言随着工业生产的发展,油类对水体的污染愈趋严重。据报道,美国沿岸海域发生的污染事件中有75%是油污染。我国长达18000公里的海岸线、纵横交错的江河、星罗棋布
“族之有谱,犹国之有史”,重视族谱的纂修是我国重要的文化现象。虽然,族谱曾一度被大量破坏,修谱活动也曾经因为被当作封建陋习一度沉寂,但是,随着改革开放的推进和社会经济
巡飞弹是目前世界信息化弹药发展的一个重要趋势。机载巡飞弹则是未来信息化战争中,空军对地面目标实施精确、有效打击的核心武器种类之一。巡飞弹与常规制导炸弹不同,主要区
岩溶区修建隧道,易出现涌水现象,危害较大。针对华蓥山隧道左洞左侧拱腰涌水情况,采取注浆堵水的方法,遵循“先无水后有水,先小水后大水”的原则。采取主要步骤为:打孔引排、
据统计,震后由于桥梁损坏带来的次生灾害所造成的经济损失相当巨大。桥墩作为桥梁的主要承重构件,其抗震性能的好坏直接决定了整座桥梁的损坏与倒塌情况。为了提高桥墩的抗震
本文首先提出品牌忠诚度对保留老顾客的重复购买的艰辛过程,其次提出解决顾客忠诚度的最佳方法为客户关系管理(CRM),最后导出如何实施(CRM)的具体思路.
目的:通过对卵巢内胚窦瘤合并妊娠一例病例报告及文献复习讨论,提高临床医生对卵巢内胚窦瘤合并妊娠这一罕见疾病的认识。方法:报告我院妇科收治的一例卵巢内胚窦瘤合并妊娠
面对国际社会以及中国老龄化趋势的严峻挑战,发展和完善老年教育事业这对落实党的十六大提出的“全民学习、终身学习的学习型社会”以及“构建现代终身教育体系”,让越来越多
本文通过分析电网调度生产管理系统建设的意义,阐述电网调度生产管理系统在电网调度运行中的重要性和发展前景。针对宁夏电网的运行需要和调度生产管理工作的现状,构建了基于