三羟甲基丙烷三丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯沉淀聚合制备单分散聚合物微球

以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为交联剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为共聚单体,偶氮二异丁腈为自由基引发剂,以乙醇或乙醇-水混合物作溶剂,在2 wt%的单体浓度下通过沉淀聚合制备了交联聚合物微球.探究了聚合时间、混合溶剂的含水量以及交联剂TMPTA用量对聚合过程及聚合产物的影响.结果表明,增加TMPTA用量可提高单体转化率和微球产率;所得微球的粒径则随着TMPTA用量的增加而减小.TMPTA用量占单体总量40 wt%至80 wt%,反应时间不少于6 h时可制得高度单分散聚合物微球,产率达到80%以上.在反应介质中加入水可明显提高单体转化率和微球产率,当混合溶剂中水的体积分数为35%时,仍可制得高度单分散聚合物微球,产率可达94%;但当混合溶剂中水的体积分数达40 vol%时,所得微球的多分散系数增大.     

乙醇或乙醇-水为新的溶剂体系沉淀聚合制备单分散聚合物微球

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,, 在低毒性乙醇和乙醇-水混合物这一新的溶剂体系中沉淀聚合反应4 h制备了单分散交联微球. 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均匀的微球. 保持其他条件不变,, 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%,, 在制得单分散微球的同时单体转化率可以达到95%以上. 文中对微球的形成机理和提高单体转化率的方法给出了理论解释.     

沉淀聚合法制备单分散聚(4-乙烯基吡啶-co-二乙烯基苯/三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)聚合物微球

以4-乙烯基吡啶(4-VP)为功能单体、二乙烯基苯(DVB)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)为混合交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,乙腈为反应介质,采用沉淀聚合法制备单分散聚合物微球.考察了共聚单体、溶剂、引发剂等聚合条件对聚合物微球粒径、分散性以及产率的影响.并用扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪、热重分析仪和红外光谱对微球进行了表征.结果表明,聚合物微球的表面形貌和产率可通过改变溶剂体积、单体/交联剂摩尔比和引发剂浓度等因素进行控制.降低乙腈溶液体积、增加DVB摩尔比例及交联剂摩尔比、可增加聚合物粒径及粒度分布均匀性,而聚合物产率随溶剂体积和DVB摩尔比增大而减小,随交联剂摩尔比和引发剂浓度的增加而增加.在最优条件下,即DVB和TRIM两者摩尔比4∶1,单体/交联剂摩尔比1∶5,乙腈用量为5.6 m L(单体和交联剂占介质体积的7%),引发剂浓度为2 wt%~6 wt%(占总反应单体的量)时,可获得形貌规则、产率较高的单分散poly(4-VP-co-DVB/TRIM)微球,微球平均粒径约4.02μm,粒径分布指数(U)为1.013.此外,热重分析结果显示,聚合微球于350℃时开始分解,600℃时失重率达84.9%.     

沉淀聚合制备聚(季戊四醇三丙烯酸酯-苯乙烯)单分散微球及其形成机理

以季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)作交联剂,苯乙烯作共聚单体,偶氮二异丁腈作引发剂,在乙醇或其与水的混合溶剂中沉淀聚合制备了交联聚合物微球.研究了反应时间、交联剂用量以及溶剂中水含量对聚合过程及微球的影响.结果表明当PETA用量在单体质量的5%-35%之间且反应时间不低于6h时可制得单分散聚合物微球.当PETA用量低于20%时,所得微球的粒径随PETA用量的增加逐渐减小,粒径分布逐渐变窄;此后继续提高PETA用量,微球粒径又逐渐增大,粒径分布逐渐变宽.向反应介质中加入水,可明显提高微球产率及单体转化率,但其体积分数达30%时,所得微球分散性变宽.在此基础上对微球的形成机理也进行了讨论.     

室温沉淀聚合制备单分散聚苯乙烯微球

采用沉淀聚合的方法以乙醇/水为混合溶剂、K_2S_2O_8/NaHSO_3为引发剂,室温下引发苯乙烯聚合制备了单分散的聚苯乙烯(PS)微球.研究了反应时间、引发剂用量、反应溶剂中乙醇与水的比例、搅拌速度对聚苯乙烯微球的收率及形貌、单体转化率的影响.结果表明,聚苯乙烯微球的单体转化率、微球的收率和粒径随着反应时间的延长而增加,反应12 h后趋于稳定;当增加引发剂的用量,聚苯乙烯微球的单体转化率、微球的收率和粒径都有所增加,K_2S_2O_8与Na HSO_3用量分别在≤2.0%和1.3%时,能够得到单分散的聚苯乙烯微球;随着反应介质中水含量的增加,聚苯乙烯微球的单体转化率、微球的收率先增加后降低,单分散性变差,水含量在≤40%能够得到单分散的微球;搅拌速度从600 r/min增加到1200 r/min时,微球粒径、收率与单体转化率几乎没有变化.并初步研究了聚苯乙烯微球的形成机理.     

从Hansen三维溶度参数探讨TMPTA-St在乙醇-水混合溶剂中沉淀聚合形成单分散聚合物微球的边界条件

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,在不同TMPTA/St质量比下在乙醇与水的混合溶剂中进行沉淀聚合,对单体转化率和微球收率以及微球单分散性等参数进行了表征.对相应不同水含量的混合溶剂以及混合单体的Hansen三维溶度参数进行了计算,尝试对不同聚合条件下混合溶剂与混合单体的三维溶度参数进行比较以建立一个形成单分散微球的边界条件,为通过沉淀聚合制备单分散微球提供一个判断方法.在本文实验条件下,使用乙醇或其与水的混合物为聚合介质,当共混溶剂与共混单体的极性溶度参数之差Δδp和氢键溶度参数之差Δδh分别为5.0和12.4,9.2和20.1以及6.0和10.0 MPa1/2时,在由这3个实验点组成的区域之内进行沉淀聚合即可以制得单分散聚合物微球.当Hansen溶度参数之差(Δδp或Δδh)超出此范围时,沉淀聚合所制得聚合物微球分散度迅速变宽,甚至在聚合过程中凝胶化.色散溶度参数变化甚微,难以由此建立单分散微球的形成条件.     

苯乙烯/二乙烯基苯在乙醇/乙二醇单甲醚中分散共聚合速率及粒子大小的研究

以乙醇 乙二醇单甲醚 (EOH EGME)为介质 ,羟丙基纤维素 (HPC)为稳定剂 ,偶氮二异丁腈 (AIBN)为引发剂进行了苯乙烯和二乙烯基苯的分散共聚合研究 .制得粒径在 6～ 10 μm范围内的单分散交联聚苯乙烯微球 (CPS) .探讨了不同介质配比 ,以及苯乙烯、二乙烯基苯、引发剂的浓度对微球大小、粒径分布、聚合速率及稳定性的影响 .当苯乙烯和AIBN浓度增加时 ,聚合速率和平均粒子尺寸增加 ,而粒子分布变宽 ,粒子数先增加 ,而后降低 .随着EOH EGME比例的增加 ,平均粒子尺寸增加 ,而分布指数降低 ,稳定剂增加 ,粒子尺寸降低和粒子数增加 ,但对聚合速率及粒子分布影响不太明显 .另外还探讨了单体和交联剂的后滴加法对微球大小、粒径分布的影响     

沉淀聚合法制备窄分散聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-co-乙二醇二甲基丙烯酸酯)功能聚合物微球

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为共聚单体,采用沉淀聚合法制备了不同交联度的窄分散聚合物微球,考察了共聚单体对聚合物微球粒度、分散性以及产率的影响,并用扫描电镜(SEM)和红外光谱对微球进行了表征,SEM结果显示当EGDMA的比例在40mol%～70mol%之间时,可得到单分散的poly-(GMA-co-EGDMA)微球.     

原位聚合法制备具有温敏PNIPAM壳的核-壳结构聚合物纳米微球的研究

结合大分子自组装和原位自由基聚合方法,采用油溶性引发剂偶氮二异丁腈(AIBN),在聚(ε-已内酯)(PCL)纳米粒子表面引发聚合单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和交联剂亚甲基双(丙烯酰胺)(MBA),制备得到了核-壳结构的PCL/PNIPAM聚合物纳米微球.系统研究了单体和交联剂用量、壳层目标交联度、初始PCL/DMF溶液的浓度及引发剂AIBN含量4个反应参数对核-壳结构PCL/PNIPAM纳米微球的PNIPAM壳层得率、微球尺寸、温敏性能及电镜形貌的影响.结果表明,在制备核-壳结构PCL/PNIPAM纳米微球的反应过程中,PCL粒子表面的聚合和水中的聚合二者之间相互竞争.适当增加引发剂AIBN的添加量,有利于制备得到核/壳比例可控的PCL/PNIPAM纳米微球;交联剂MBA较高的反应活性导致形成了非均匀交联的PNIPAM壳层.     

分散聚合法制备PVP微球的研究

以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为初始单体,乙酸乙酯为分散介质,采用分散聚合法制备了分散性能良好、粒径为3～4μm的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)微球.考察了单体、分散剂及引发剂浓度对PVP微球的粒径、单体转化率及分子量的影响,并对PVP的结构和性能进行研究.结果表明,单体浓度增加,PVP微球粒径和分子量增大,单体转化率升高;分散剂浓度增加,PVP微球粒径变小,分子量增大,单体转化率升高;引发剂浓度增加,PVP微球粒径变大,分子量减小,单体转化率升高.与溶液聚合法相比,分散聚合法制备的PVP分子量较小且具有一定的结晶性.     

光敏性单分散核-壳树莓状PSt/PAM微球制备

采用分散聚合两步加料法,在成核期后向反应体系加入光引发转移终止剂(photo-iniferter)单体2-N,N-二乙基二硫代氨基甲酰氧基乙酸β-甲基丙烯酰氧基乙酯(MAEDCA)制备了核-壳单分散光敏性聚苯乙烯(PSt)微球;进一步,在甲醇介质中,利用光敏性微球在紫外光辐照下引发单体丙烯酰胺(AM)进行表面沉淀接枝聚合,制得了表面亲水、树莓状(raspberry-like)PSt/PAM微球.采用SEM及TEM观察了所得微球的结构和形貌,FTIR、UV-Vis、1H-NMR及XPS分析表明微球的photo-iniferter基团含量随MAEDCA加入量增大而提高,同时补加一定量的MAEDCA、St、AIBN、甲醇及水时所得光敏性PS微球单分散性最好;微球表面接枝PAM后变得亲水并可大量吸附Ag纳米粒子.     

具有广谱紫外屏蔽性能的三元共聚物微球的制备

以醋酸乙烯酯(VA)、 马来酸酐(MA)和商品化的紫外吸收剂2-{2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基}-2H-苯并三唑(NB)为单体, 偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂, 通过自稳定沉淀聚合法(2SP)制备了具有广谱紫外屏蔽性能的单分散三元共聚物微球(PVMN); 研究了溶剂、 单体配比、 引发剂用量、 单体浓度、 反应温度和反应时间对共聚物微球形态和性能的影响. 研究结果表明, 体积比为7∶3的苯甲酸乙酯/正庚烷混合溶剂是2SP法合成单分散PVMN微球的理想溶剂. 随着单体配比中紫外吸收单体NB比例的增加, 引发剂用量、 单体浓度、 反应温度的提高和反应时间的延长, 微球的粒径随之增大, 进而改变了微球的紫外屏蔽性能. 本文制备的微球的粒径范围为(249±19)~(1434±213) nm, 优化得到的PVMN微球可屏蔽约90%的紫外光. 该策略还可扩展到其它可用作紫外吸收剂的乙烯基单体, 是一种制备稳定高分子紫外屏蔽剂的通用方法.     

带羧基单分散彩色微球的制备

采用两步活性溶胀种子聚合法, 制备了可用于免疫检测的3种不同颜色的表面带有羧基功能基的粒径在400—800 nm之间的彩色单分散微球. 先用无皂乳液聚合法制备出单分散聚苯乙烯种子, 然后用邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)作为溶胀剂对微球进行溶胀, 溶涨后的种子模板再用混溶的苯乙烯、二乙烯苯、丙烯酸、双键彩色染料以及引发剂(BPO)溶胀, 升温聚合后得到理想的单分散微球. 考察了DBP和单体用量、各单体配比及染料对微球的形貌和单分散性的影响.     

沉淀聚合法Poly(DVB-co-EGDMA-co-MAA)功能聚合物微球的制备及表征

采用二乙烯基苯-55(DVB-55)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作为混合交联剂,乙腈为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,以甲基丙烯酸为功能单体采用沉淀聚合法合成了单分散或窄分散的、表面具有羧基的交联聚合物微球,所得微球的粒径变化范围为0.6～3.8μm.通过调节交联剂DVB-55和EGDMA的投料比,可以对微球的粒径、粒径分布、产率、热稳定性以及表面官能团含量进行有效控制.文中对混合交联剂DVB-55与EGDMA比例的改变对微球的粒径、粒径分布以及产率的影响机理给出了理论解释;对DVB和EGDMA的兼容性研究表明,制备的三元聚合物微球的核拥有比投料比稍多的DVB单元,而微球的外层则以在预聚混合物中占更大比例的交联剂为主.     

分散聚合制备羧基化单分散聚苯乙烯交联微球

以苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)为单体,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用分散聚合和交联剂后滴加法合成了单分散羧基化交联聚苯乙烯微球。通过傅立叶红外光谱(FT-TR),扫描电子显微镜(SEM),激光粒度及Zeta电位分析仪等对微球结构进行了表征。结果表明,引发剂、分散剂用量和交联剂的加入方式对微球粒径及单分散性影响显著,当St用量为15%(wt)、DVB用量为1%(wt)、AA用量为1%(wt)、AIBN用量为2%(wt)、PVP用量为6%(wt)时所制备的微球具有良好的单分散性和球形形貌,粒径达到4μm,且微球表面带负电荷。     

乙醇中沉淀聚合合成聚(AAm-DVB)微球

以偶氮二异丁腈为引发剂,采用沉淀聚合法在低毒性溶剂乙醇中制备出了平均粒径在2.933μm~4.742μm之间的聚(丙烯酰胺-二乙烯基苯)微球。通过粒度分析、电镜扫描、热重分析,研究不同因素对反应产物的形态和耐温性的影响发现:只有当温度为70℃,交联单体二乙烯基苯的加量控制在25%~50%之间,单体浓度低于4%时,反应才可得到形状规则的微球;增加单体中二乙烯基苯的含量有利于增加微球的耐温性,微球耐温可高达320℃;延长反应时间有利于增大微球粒径,增加引发剂用量有利于降低微球粒径,但二者均能增加微球的产率。     

无皂乳液聚合法合成阴离子PS微球及粒径控制

以苯乙烯(St)和丙烯酸(AA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用无皂乳液聚合法合成了单分散阴离子聚苯乙烯(PS)微球,并对微球结构和影响单分散性的因素进行了研究。结果表明,AA单体也已共聚到聚合物链上,AA的加入使PS微球粒径减小,并赋予PS微球表面负电性;聚合反应的活化能为42.95kJ/mol,升高聚合温度提高了反应速率;随着KPS用量的增加,PS微球粒径减小,在用量为0.6%时呈现最好单分散性;随着反应介质中丙酮含量增加,聚合物在介质中溶解度增加,使PS微球粒径有所减小,但微球粒径分布有所变宽。     

分散聚合法制备单分散聚苯乙烯微球

以苯乙烯为单体,偶氮二异丁腈为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮为分散稳定剂,在乙醇/水的极性反应体系中,使用分散聚合法制备了聚苯乙烯(PS)微球。研究了制备工艺对微球分子量等远程结构参数的影响。研究结果表明:在适合微球形成的单体用量、引发剂和分散稳定剂的浓度、反应温度、时间和乙醇/水的比例等参数下,克服了以往存在的粒径不均匀、分子量较低、微球表面圆整光洁度较低和产率偏低等主要问题,制备了粒径在1.5~3μm之间、粒径分布1.05~1.08、分子量80×104左右、最高得率达97%、球体表面光洁、球形对称均匀且相互不粘连的单分散PS微球。     

多官能单体TMPTA在LDPE表面光接枝聚合研究

以二苯甲酮(BP)为光引发剂、丙酮和水的混合物为溶剂,研究了室温下多官能单体三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)在低密度聚乙烯(LDPE)表面的光接枝聚合(λ>300nm).研究表明,多官能单体的接枝速率较快,接枝聚合易产生交联结构,聚合后仍残留双键;延长聚合反应时间、增加单体用量有利于单体接枝转化率的提高;随引发剂用量增加,单体接枝转化率出现一峰值;在研究范围内,混合溶剂中水含量增加可使单体接枝转化率明显提高.扫描电镜观察到接枝膜表面形成了许多小球,表面粗糙度增加,疏水性提高.     

部分析因设计法优化分散聚合制备单分散种子微球

采用分散聚合法,以正丁醇为分散介质、苯乙烯为单体、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,制备单分散聚苯乙烯微球作为色谱填料的种子。实验以微球的平均粒径为主要考察指标,以GSD为次要考察指标,通过部分析因设计,获得了粒径为10μm的单分散(GSD=1.06)微球。