三聚氰胺-甲醛树脂包裹环氧树脂微胶囊的制备及表征

针对环氧树脂基材料的自修复,选取四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯作为芯材,采用三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,对其进行微胶囊化包裹.结果表明,制得的具有单囊结构的环氧树脂微胶囊,胶囊粒径较小(约6.7μm)、囊壁较薄(约0.2μm)、芯含量较高(83.2 wt%),囊壁内、外表面光滑致密,胶囊具有良好的密闭性和耐热性;在微胶囊化过程中,三聚氰胺-甲醛树脂的缩聚反应动力学起关键作用,芯材没有参与囊壁形成的交联反应;包裹后的芯材活性保持不变,胶囊被复合到材料过程中囊芯活性也保持不变;胶囊的强度较高,能承受与基体材料复合过程中的外力作用,且与基体材料间粘结良好,在裂纹形成过程中能够随基体同时开裂.     

甲胺基阿维菌素苯甲酸盐微胶囊的制备与表征

以三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备了甲胺基阿维菌素苯甲酸盐微胶囊,研究了三聚氰胺与甲醛的质量比、芯壁比、乳化剂、搅拌速度与时间、pH值、温度等因素对微胶囊形成的影响,对制备的微胶囊进行了表征,测定了甲维盐微胶囊化前后的光解率。结果表明,三聚氰胺与甲醛质量比为1∶2、芯材与壁材质量比为3∶2、以质量分数1%羟乙基纤维素(HEC)为乳化剂、在1000r/min搅拌速度下、pH=5.0和50℃保温2h可制备出形貌较好、平均粒径4.4μm的甲维盐微胶囊。红外光谱分析证明,甲维盐已完全被包覆在微胶囊中。紫外分光光度法测定其缓释性能良好。光解实验表明,微胶囊化可有效降低甲维盐原药的光解。     

光致变色微胶囊的制备与性能

以蜜胺树脂为壁材、光致变色材料为芯材,采用原位聚合法制备了具有光致变色性能的微胶囊.研究了三聚氰胺/甲醛摩尔比、壁材与芯材的用量比、乳化剂浓度等因素对微胶囊形貌及性能的影响.在最佳工艺条件下制备的变色微胶囊,在日光和紫外光下具有快速、可逆的光致变色性能.     

药物微胶囊壁材研究进展

药物微胶囊在药物的缓控释放等方面有着广阔的应用前景,因而近年来正成为农药、医药新剂型领域研究的热点之一。开发有竞争力的微胶囊壁材是当前药物微胶囊研究领域的一个重要课题。本文从天然高分子材料、全合成高分子材料、半合成高分子材料及无机材料4个方面综述了药物微胶囊壁材研究与应用的最新进展,着重阐述了明胶-阿拉伯胶、壳聚糖-海藻酸钠、环糊精及其衍生物、聚乳酸及其共聚物、脂肪族聚碳酸酯等生物可降解高分子材料作为药物微胶囊壁材的研究进展。     

不同结构形态二氧化硅/高分子复合微凝胶材料制备研究

敏感性二氧化硅/高分子微凝胶复合材料既具有二氧化硅良好的化学稳定性、低毒性和易于功能性,又具有敏感性高分子微凝胶对外界环境(如温度、pH等)的刺激响应特性,因而广泛应用于药物控释、吸附分离、载体和微反应器等重要领域。本文根据二氧化硅和敏感性高分子复合结构的不同,对二氧化硅/高分子核-壳型复合微凝胶、高分子/二氧化硅核-壳型复合微凝胶及杂化网络结构二氧化硅-高分子复合微凝胶等三类复合材料的制备研究进展进行较为详尽地阐述和分析。     

纳米二氧化硅改性石蜡微胶囊相变储能材料的研究

以石蜡为芯材,甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物为壁材,纳米SiO2为改性剂,采用原位聚合法制备了石蜡微胶囊相变储能材料,系统研究了添加纳米SiO2对石蜡微胶囊相变材料性能的影响;采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)等对石蜡微胶囊相变材料的化学结构、表面形貌和热性能进行了表征.研究表明,纳米SiO2能够有效提高微胶囊壁材的热稳定性,当丙烯酸酯壁材中添加3％改性纳米SiO2时,微胶囊呈球形且表面光滑,尺寸250 ～ 300 nm,具有良好的储热能力,相变潜热高达134.79 J/g,分解温度比未添加改性纳米SiO2的石蜡微胶囊提高了40 K,经过1000次热循环测试,石蜡渗漏率仅2.96％.     

石蜡/P(MMA-co-AA)核壳结构相变蓄能微胶囊的制备

以熔点在58~60℃的半精炼石蜡作为相变芯材,与单体、分散剂水溶液形成核壳结构分散液,室温下自由基聚合制备甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸的共聚物(P(MMA-co-AA))为壳材的微胶囊.分别用相差显微镜、扫描电镜、差示扫描量热分析仪和傅里叶变换红外光谱仪测定了微胶囊的形貌、热性能和壳材化学结构.微胶囊的直径范围为1~5μm,其中相变芯材的含量可达70%左右,具有较高的相变潜热(99 J/g),有望应用于空调、供暖等领域.     

细粒径石蜡微胶囊相变材料的制备与性能

采用阳离子和非离子复配乳化剂,通过原位聚合制备以丙烯酸酯为壁材,石蜡为芯材的细粒径微胶囊相变材料.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)及激光粒度仪分析表征了微胶囊相变材料的化学结构、表面形貌和热性能.结果表明,乳化剂的种类和壁材单体的配比对微胶囊性能有重要的影响.当采用阳离子和非离子复配乳化剂,壁材中单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸(AA)的质量比为9∶1时,微胶囊相变材料呈球形且表面光滑紧凑,尺寸仅为0.2~0.35μm,具有良好的储热能力,相变潜热高达169 J/g;微胶囊中壁材对石蜡芯材的分解具有明显热阻滞作用,分解温度比纯石蜡提高了150℃.     

相变调温微胶囊的制备

采用原位聚合法用三聚氰胺-甲醛树脂包覆正十八烷,制备出相变微胶囊．利用扫描电镜和差示扫描量热仪对微胶囊试样的表面形貌和热物理性能进行了研究．实验结果表明：制备的相变微胶囊表面光滑,平均粒径2．84μm,平均壁厚0．41μm．     

石墨烯/正十八烷微胶囊的制备与及其热性能研究

以石墨烯/正十八烷为芯材,三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为壁材,苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)为乳化剂,采用乳液聚合法制备相变微胶囊.系统研究了石墨烯对于正十八烷微胶囊性能的影响.采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)、拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、Hot Disk热常数分析仪、示差扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)对相变微胶囊的外貌形态、晶型结构和热性能进行表征和分析.结果表明,微胶囊呈圆球形且光滑,粒径约为1~30μm.当石墨烯添加量为0.1 g时,微胶囊的形貌无明显变化.当加入过量石墨烯时,微胶囊出现了明显的团聚现象.XRD测试表明,包覆于微胶囊中的石墨烯没有使微胶囊的结晶峰位置发生明显的偏移,这对于微胶囊的实际应用是有利的.微胶囊的相变热焓和包覆率随着石墨烯的加入而不断减小,但芯材的过冷现象得到了明显的改善.石墨烯对于微胶囊传热性能的提升有着显著的效果.当石墨烯的添加量为0.2 g时,微胶囊的导热系数为0.092 W·m-1·K-1,与纯微胶囊相比提高了约51%,这说明石墨烯改善了传统相变微胶囊的传热性能,提升了相变微胶囊的应用性能.     

全氟磺酸树脂/二氧化钛杂化薄膜的制备与表征

利用可溶性全氟磺酸树脂和二氧化钛前躯体钛酸丁酯液-液相体系, 结合蒸汽水热结晶方法制备了全氟磺酸树脂/二氧化钛杂化薄膜, 并通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱分析仪(FT-IR)及紫外-可见分光光度计(UV-vis)等测试方法对杂化薄膜的形貌、晶型、结构及光学性能进行了表征. 结果表明: 蒸汽水热结晶法能促进全氟磺酸树脂/二氧化钛杂化薄膜的结晶和相变; 水热后该杂化薄膜表面平整光滑, 没有裂纹, 二氧化钛晶型为锐钛矿并以球形微粒均匀分散在全氟磺酸树脂基体中; 随着杂化体系中二氧化钛含量的增多, 其粒径逐渐减小、团聚现象消失且杂化薄膜的紫外吸收性能显著提高.     

石蜡相变微胶囊的制备与表征

采用复乳交联法制备了以相变石蜡为芯材、壳聚糖为壁材的新型储能相变微胶囊。 此相变微胶囊具有很高的相变焓值（可达110 J/g以上）,并且可以根据具体需要改变芯材的温度;TGA研究表明,该相变微胶囊具有很好的热稳定性,在150 ℃以下可以稳定存在;由于壳材料进行了化学交联反应,使得该相变微胶囊具有很好溶剂稳定性,可以在水、乙醇和乙醚等常见溶剂中稳定存在。     

不同相对分子质量羟乙基纤维素对甲维盐微胶囊制备的影响

采用原位聚合法以三聚氰胺-甲醛树脂为壁材制备了甲维盐微胶囊。 探讨了不同黏均相对分子质量羟乙基纤维素作为乳化剂对微胶囊表面形貌、粒径及其分布、包覆率与载药量的影响,对使用不同黏均相对分子质量羟乙基纤维素作为乳化剂制备的微胶囊的释放性能进行了表征。 结果表明,以相对分子质量较小的羟乙基纤维素制备的微胶囊外形规则、致密且无黏连现象。 随羟乙基纤维素黏均相对分子质量的增加所得微胶囊的平均粒径及粒径分布逐渐增大,包覆率与载药量逐渐减小。 释放性能的研究表明,采用相对分子质量较小的羟乙基纤维素制备的微胶囊的释放性能较好。     

溶胶-凝胶法制备丙烯酸树脂/TiO2有机-无机杂化材料及其结构表征

通过预水解的二氧化钛(TiO2 )溶胶与丙烯酸树脂共混或原位聚合的方法制备了均匀透明的丙烯酸树脂 TiO2 有机 无机杂化材料.考察了TiO2 溶胶制备方法、聚合物中—COOH官能团含量和杂化材料制备方法对杂化材料结构的影响.索氏抽提实验表明聚合物中的羧酸官能团和无机TiO2 相间发生了交联反应,且随着—COOH官能团含量的增加,交联程度增大.小角X射线散射(SAXS)结果发现,杂化材料中TiO2 为疏松的三维网状结构,且在纳米尺度范围内,但这种三维网状结构随着TiO2 溶胶制备中水或酸的用量增加,其致密度增加,尺寸增大.同原位聚合法相比,共混法可制备出更均匀的杂化体系,且TiO2 为单分散.     

微胶囊填充型自修复聚合物及其复合材料

微胶囊填充型自修复聚合物及其复合材料是近年来高分子科学界的研究热点之一。本文介绍了含有微胶囊聚合物复合材料自修复的概念和机理,综述了近5年来针对不同基体材料的微胶囊自修复研究情况,包括环氧树脂、乙烯基酯树脂、纤维增强环氧树脂复合材料、弹性体以及聚甲基丙烯酸甲酯等基体材料。本文同时介绍了微胶囊的芯材和壁材、微胶囊的粒径、修复时间和压强等因素对复合材料自修复性能的影响,以及自修复效果的评价方法。最后对微胶囊填充型自修复聚合物及其复合材料的研究前景进行了展望。     

Pickering乳滴模板法制备超粒子结构有机/无机杂化微球

Pickering乳滴模板法制备有机/无机杂化的核壳微球越来越引起人们的关注,主要因为该方法制备出的微球具有以无机粒子为壳层的超粒子结构(supracolloidal structure),能够赋予微球独特的功能.胶体粒子在乳滴表面自组装形成有序的球面胶体壳,得到稳定Pickering乳液,固定乳滴表面的胶体粒子来制备核壳结构的微球或者以胶体粒子为壳层的微胶囊(colloidosome).本文综述了我们课题组以Pickering乳滴模板法制备超粒子结构有机/无机杂化微胶囊包括实心微球方面的工作.我们选择具有不同性能、种类的胶体粒子以及具有不同性质和功能的核材料,采用Pickering乳滴模板法,对吸附在乳滴表面的胶体粒子用不同的固定方法制备具有不同结构和性能的微球和微胶囊,利用基于多重Pickering乳液的聚合技术制备双纳米复合的超粒子结构多核聚合物微球.     

化学键组装稀土/无机/有机聚合物杂化光功能材料的最新研究进展

本文针对近五年来光功能稀土/无机/有机聚合物杂化材料的最新进展进行了评述,其重点着眼于高分子化合物作为构筑基元的发光稀土杂化材料体系的化学键组装.内容主要涉及稀土有机高分子杂化材料、配位键构筑的稀土/无机/有机高分子杂化材料、共价键构筑的稀土/无机/有机高分子杂化材料、自由基聚合构筑的稀土/无机/有机高分子杂化材料几个重要方面.主要结合我们自己的近期研究工作,通过系统总结来展现该领域的研究现状并提出未来展望.     

无机纳米材料表面引发自由基可控聚合反应

无机纳米-高分子杂化材料具有优异的性能及广阔的应用前景,引起人们的广泛关注.本文综述了无机纳米材料表面引发自由基可控聚合反应在合成无机-高分子纳米杂化材料方面的广泛应用,包括表面引发原子转移自由基聚合(ATRP)、表面引发可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)、表面引发稳定氮氧自由基聚合(NMP). 着重总结了近几年来这类杂化材料在功能性研究上新的进展,并对今后研究的发展趋势进行了展望.     

聚二甲基丙烯酸乙二醇酯壁材微胶囊的制备及其表征

采用界面自由基聚合的方法,制备了以聚二甲基丙烯酸乙二醇酯(PEGDMA)为壁材,薄荷素油(DPO)与石蜡或者三辛癸酸甘油酯(GTCC)的混合物为芯材的微胶囊.微胶囊壁材是二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)单体通过界面自由基聚合形成的高聚物PEGDMA.提出了该界面自由基聚合形成PEGDMA的机理过程.利用光学显微镜和扫描电镜探究了乳化剂类型、芯材组成和固化温度对微胶囊形貌的影响.用傅里叶红外光谱对微胶囊的化学结构进行了表征.利用紫外分光光度计测出了未被微胶囊包埋的芯材占总芯材的百分比(free oil).并用热重分析仪分析了微胶囊的热稳定性能,讨论了固化时间对微胶囊热性能的影响.结果表明,采用阿拉伯树胶为乳化剂,芯材组成为质量比M_(DPO)/M_(GTCC)=1∶1,在60℃下固化1 h,制备出的微胶囊为饱满的球形状,表面光滑.同时测得该体系中芯材的free oil为26.5 wt%.PEGDMA微胶囊在60℃固化温度下反应3 h,具有很好热稳定性,且固化温度升高能提高微胶囊的热稳定性.所制备的微胶囊无毒,在个人护理品和医药领域具有广泛的应用前景.     

溶胶-凝胶法制备二氧化钛纳米粒子及在光固化体系中的稳定分散

选用3种不同的稳定剂,乙酰丙酮(acac),异丙氧基三(焦磷酸二辛酯)钛(TTPO)和可聚合有机磷酸酯(MAP),采用钛酸四正丁酯(TBT)通过溶胶-凝胶法合成了一系列二氧化钛溶胶,并与树脂/单体相混合,制备成有机-无机杂化光固化涂料.利用FT-IR监测了TBT水解缩合形成溶胶的过程及杂化体系的光聚合过程.杂化固化膜SEM结果显示,在合成溶胶过程中添加不同的稳定剂对杂化固化膜中无机粒子粒径尺寸等形态有显著影响,其中使用TTPO作为稳定剂得到的无机粒子分散最均匀,粒径最小,约20 nm.物理性能测试表明光固化杂化膜在硬度和柔韧性方面都有明显的改善.