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本文提出了一种基于细乳液聚合工艺和活性自由基聚合的亚微米/纳米聚合物胶囊的合成方法——可逆加成/断裂链转移(RAFT)活性自由基细乳液界面聚合法。其原理主要基于双亲分子的自组装和RAFT活性聚合。将预先制备得到的双亲性大分子RAFT应用于制备单体与被包裹物的细乳液,液滴大小在100nm左右。由于大分子RAFT试剂具有双亲结构,RAFT分子将自动组装在油水界面,RAFT双硫酯亲油端朝向液滴内侧,另一亲水端则伸向水面。当加入水相引发剂时,水相产生的自由基引发水相中溶解的少量单体聚合,自由基增长并达到一定的憎水性时,进入单体液滴引发液滴成核。由于RAFT试剂链转移常数非常大,进入单体液滴的自由基优先向处于界面的RAFT分子转移,同时引发液滴内的增长反应。随着聚合的进行,自由基不断地在界面上的RAFT分子间转移并增长,同时液滴内部的单体不断向壳层迁移,而被包裹物则沉析在粒子中心,最后形成核壳结构的亚微米/纳米胶囊。在整个聚合过程中,聚合物壳层是从粒子/水界面处由外而内逐渐增长的,这种独特的界面聚合方式,能够保持壳层形态的均一性和完整性。 论文以苯乙烯为模型单体、碳十九烷为模型被包裹物,设计并试验验证了上述亚微米聚合物胶囊的制备新方法的可行性,并探索研究了制备良好胶囊形态结构的影响因素及控制规律。 利用苯乙烯马来酸酐的交替共聚特征,以二硫代苯基乙酸-1-苯基乙酯(PEPDA)为RAFT试剂,60℃下进行苯乙烯马来酸酐的共聚合,制备得到了3种不同链长和嵌段比例的苯乙烯/马来酸酐(SMA)-b-苯乙烯(PS)嵌段共聚物,作为大分子RAFT试剂(SMA-RAFT1,SMA-RAFT2,SMA-RAFT3)。SMA-RAFT1只含有SMA交替共聚物和RAFT端基,SMA-RAFT2含有与SMA-RAFT1相似的SMA共聚物和约3个结构单元的PS憎水段,SMA-RAFT3比SMA-RAFT2又增加了3个结构单元的PS憎水段,三者的分子量分布均小于1.13。 SMA-RAFT试剂在氨解/水解后具有双亲性能,通过调节氨解/水解程度,考察了SMA-RAFT1亲水性能对粒子形态的影响。实验发现控制氨的用量为酸酐数