聚脲多孔材料的简单制备及在酶固定和手性拆分中的应用

以甲苯二异氰酸酯(TDI)为单体,在水与丙酮混合溶剂中通过沉淀聚合一步法制备了富含胺基的聚脲多孔材料(PPU),通过扫描电镜和压汞法对其表面形貌和孔结构进行了表征.PPU经戊二醛(GA)活化后用于荧光假单胞菌脂肪酶(PFL)的固定,考察了GA活化过程中GA浓度对酶固定量及固定酶活性的影响.结果表明,PPU是一种粒子尺寸分布在30~50μm范围的形状不规则的多孔粒子,孔径在2 nm~100μm之间呈连续分布.在pH=8.0的缓冲溶液中用0.17 mol/L的GA对PPU进行改性,将改性后的PPU用于PFL的固定,当酶溶液浓度为2.56 mg/m L时,得到酶的最大固定量为95.2 mg/g,固定酶的活性为375 U/mg,相对活性为76%.将此固定酶作为催化剂,用于1-苯乙醇外消旋化合物的手性拆分,并与游离酶催化的结果相比较.结果表明,固定酶的反应活性和立体选择性都明显优于游离酶.通过沉淀聚合制备的聚脲多孔材料在酶固定及手性分子拆分方面具有应用前景.     

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.     

以单分散P(DC-TMPTA)聚合物微球为Pickering乳液稳定剂制备石蜡乳液和石蜡微球

以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和1-十二烯(DC)为单体,不使用任何乳化剂或分散稳定剂,通过沉淀聚合制备了高度单分散P(DC-TMPTA)的聚合物微球颗粒.以此聚合物微粒为Pickering稳定剂,不添加任何化学助剂,以乙醇-水混合介质在70℃下通过恒速振荡制得了单分散石蜡Pickering乳液.将该体系迅速降温至石蜡熔点之下,制得了窄分布的固体石蜡微球.研究了连续相水含量、振荡频率及稳定粒子尺寸对Pickering乳液及石蜡微球的影响,优化了石蜡乳液和微球的制备条件.利用扫描电子显微镜对石蜡微球的表面和内部形貌进行了表征,结果表明P(DC-TMPTA)微球全部聚集在石蜡液滴和固化后的石蜡微球表面.基于石蜡微球和聚合物稳定粒子的尺寸,计算了不同条件下石蜡微球表面聚合物粒子的数量.通过聚合物粒子在石蜡-乙醇和水混合溶液界面的三相接触角以及石蜡-乙醇和水混合溶液界面张力的测定,计算了聚合物粒子在石蜡-乙醇和水混合溶液界面吸附能,为解释该体系Pickering乳液的稳定性提供了理论支持.     

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.     

含二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯功能单体的缔合型乳液增稠剂的制备及表征

以甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯和不同量的功能单体二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)为原料,采用半连续乳液聚合方法合成了疏水改性碱溶性缔合型增稠剂乳液.测定了增稠剂乳液的粘度、透光率、乳胶粒粒径及其分布等性能,考察了不同固含量下乳液粘度和透光率随pH的变化情况.结果表明随着BEM用量的增加,乳胶粒粒径逐渐增大.随着pH值的增加,乳液的粘度首先迅速升高,然后缓慢下降.与不含BEM的增稠剂乳液相比,当乳液固含量大于0.5%,BEM含量占单体量低于5.0wt%时,该缔合型增稠剂的增稠效果和抗剪切性有显著提高,BEM含量较高(8.0wt%或更高)时反而使增稠效果和抗剪切性变差.在此基础上研究了增稠剂对苯丙乳液的增稠效应,结果显示BEM含量占单体量的2.5wt%时,对苯丙乳液的增稠作用最好.与使用功能单体三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯改性的增稠剂相比,含BEM的增稠剂在BEM用量较少的情况下就能起到明显的增稠效果.     

丙烯酸羟乙酯对丙烯酸酯改性水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和聚丙醚二醇等为聚氨酯原料, 丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为丙烯酸酯类单体, 丙烯酸羟乙酯(HEA)为聚氨酯和聚丙烯酸酯间的偶联剂合成了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PU-AC)乳液. 首先建立并验证了一种测定PU接枝率, 即PU与丙烯酸酯发生接枝的部分占PU总数的百分比的方法, 然后探讨了加入HEA后的反应温度和HEA用量对PU接枝率、PU-AC乳胶粒径、胶膜吸水率和交联度等性能的影响. 随着HEA与PU预聚体反应温度和HEA用量的提高, 体系中的最终残余NCO逐渐降低. 当HEA用量低于其加入前体系中残余NCO量时, 增加其用量使PU接枝率和PU-AC乳胶粒径逐渐增加; 当HEA用量大于体系残余的NCO量后继续增加其用量对PU接枝率和PU-AC乳胶粒径的影响不大. 胶膜吸水率随着HEA用量的增加而降低.     

偶联剂对丙烯酸酯改性聚氨酯聚合物接枝率和乳液性能的影响

合成了含双羟基的甲基丙烯酸甘油酯(GM)并将其作为偶联剂用于聚丙烯酸酯(PAC)对水基聚氨酯(PU)的改性.采用核磁共振、红外光谱和气相色谱等对GM进行了表征.分别以该双羟基GM和单羟基的丙烯酸羟乙酯(HEA)与异氰酸酯基(NCO)封端的PU预聚体进行反应以在PU分子链上引入双键,然后再与丙烯酸酯类单体通过自由基聚合制...     

聚硅氧烷聚丙烯酸酯改性聚氨酯三元复合乳液中偶联剂丙烯酸羟乙酯的作用

用异佛尔酮二异氰酸酯与仲羟基封端的聚硅氧烷( PMTS)反应在PMTS分子链端引入异氰酸酯基团,然后将其与聚丙二醇反应制得聚硅氧烷改性聚氨酯( PSU)预聚体,最后加入丙烯酸酯单体(AC)通过乳液聚合制备了非偶联型聚硅氧烷聚丙烯酸酯改性聚氨酯( PSU-AC)三元复合乳液.在PSU与AC聚合时加入丙烯酸羟乙酯(HEA)...     

聚硅氧烷-聚丙烯酸酯-聚氨酯三元复合乳液的制备与表征及其胶膜性能

用异佛尔酮二异氰酸酯与仲羟基封端的聚硅氧烷(PMTS)反应在聚硅氧烷分子链端引入异氰酸酯基团, 然后将其与聚丙二醇、二羟甲基丙酸等反应制备聚硅氧烷改性聚氨酯(PSU)预聚体, 再以甲基丙烯酸甘油酯(GM)为偶联剂在PSU链上引入双键, 最后加入丙烯酸酯单体和交联剂乳化后通过乳液聚合制备了偶联型聚硅氧烷聚丙烯酸酯改性聚氨酯(PSU-X-AC)三元复合乳液. 同样条件下不使用偶联剂制备了非偶联型三元复合乳液(PSU-AC). 无论是否使用偶联剂, 三元复合乳液的稳定性都明显优于不含PAC的PSU二元乳液. 对于三元复合乳液及其胶膜的性能表征结果显示, 与非偶联型PSU-AC三元乳液相比, 偶联型PSU-X-AC乳液的乳胶粒尺寸较小, 粒径分布更均一|偶联型三元乳液的表面张力较小|其胶膜的力学强度远优于非偶联型|除非在PMTS分子量较高的情况下, 偶联型乳胶膜中未观察到非偶联型所见的相分离, 偶联剂GM的使用对提高材料的憎水及力学性能有明显作用. PMTS分子量及其用量对乳液的乳胶粒径、表面张力和粘度影响不明显. 但对于复合胶膜的性能来说, 三元复合乳液聚合物中PMTS分子量及其用量存在上限, 分子量上限值约为2000, 其用量上限约为PSU二元聚合物的10%, 在此之下PMTS的使用可以明显提高胶膜的力学及耐水性能.