特殊形态聚合物微球原位负载Ag纳米粒子

以苯乙烯单封端的聚N-异丙基丙烯酰胺(St-PNIPAAm)大分子单体为反应性分散稳定剂,使之与丙烯腈(AN)和少量苯乙烯(St)在醇/水混合介质中进行三元分散共聚反应,制得了以聚苯乙烯(PS)为核,表面接枝PNIPAAm的聚合物微球(PNIPAAm-g-PAN/PS).利用扫描电子显微镜(SEM)观察证实:所得聚合物微球的粒径和表面凸起均一,形态结构规整,其粒径和形态可通过改变聚合反应条件加以控制.以典型配方的聚合物微球为媒介,AgNO3为金属源,乙醇为还原剂,在90 ℃下使Ag纳米粒子原位负载在PNIPAAm-g-PAN/PS聚合物微球表面.利用透射电子显微镜(TEM),紫外光谱(UV)及傅立叶红外光谱(FT-IR)对表面负载Ag纳米粒子的聚合物微球样品进行了表征,结果表明:Ag纳米粒子在特殊形态聚合物微球表面负载均匀,通过改变银离子的用量可将Ag纳米粒子的大小控制在3～32 nm范围内,最小平均粒径约为6 nm.     

碱式碳酸铜微球的表面改性和组装

报道了通过分散聚合反应在碱式碳酸铜微球表面锚接聚苯乙烯纳米粒子, 以调节其亲水/亲油性的方法. 结果表明, 锚接的聚苯乙烯纳米粒子尺寸愈大, 所得的改性碱式碳酸铜微球疏水性愈强. 用对油和水润湿性适中的改性碱式碳酸铜微球为乳化剂, 能够制备出稳定的油包水型Pickering乳液. 改性碱式碳酸铜微球组装在Pickering乳液的分散相液滴表面, 形成一个固体壳层. 将Pickering 乳液的分散相水核凝胶化, 合成出分级结构琼脂糖凝胶微球.     

Pickering乳液聚合制备核-壳结构PS-SiO2复合微球

用二氯二甲基硅烷对纳米SiO2粒子进行疏水改性,当其表面Zeta电位由-54.8 mV变成-25.8 mV时,SiO2粒子就能在苯乙烯-水界面自组装,形成稳定的Pickering乳液,即以胶体粒子为乳化剂的乳液.利用Pickering乳液聚合制备了以聚苯乙烯(PS)为核、纳米SiO2为壳的PS-SiO2复合微球.用FT-IR、XPS、SEM、偏光显微镜等对复合微球进行了表征.结果表明:复合微球由聚苯乙烯和纳米二氧化硅粒子组成,二氧化硅粒子以单层、六方密排的方式分布在聚苯乙烯微球表面.     

纳米玉米醇溶蛋白微球稳定的O/W型Pickering乳液

利用相分离工艺制备玉米醇溶蛋白(zein)纳米微球,微球粒径可控制在40 nm左右;经旋转蒸发制得zein溶胶体系,zein溶胶具有明显的丁达尔现象,静置数月不聚沉,Zeta电位法测得zein微球在pH值为4.0时分散性能最佳。 以纳米zein微球为固相稳定剂制备O/W型Pickering乳液,考察了zein胶体加入量、油水体积比等因素对乳液稳定性的影响。 实验结果表明,zein胶体加入量的质量分数控制为0.4%,高油水体积比将有利于Pickering乳液的长时间稳定。 基于zein分子的两亲结构和界面组装特点,提出了zein微球稳定Pickering乳液的作用机制。     

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.     

粒子与聚合物协同稳定高内相Pickering乳液

选用二氧化硅纳米粒子(H30)和聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物(PLGA)为复合稳定剂, 成功制备出内相体积分数高达90%的高内相Pickering 乳液. 对照实验表明: 单独用H30粒子作稳定剂, 内相体积分数上限为75%; 单独用PLGA 作稳定剂, 发生严重相分离, 不能形成乳液. 无机纳米粒子与聚合物之间的协同作用在制备高内相乳液的过程中起到了关键作用. 因此, 使用无机粒子和聚合物作为混合稳定剂制备高内相乳液是一种新型而有效的方法.     

羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂形成微乳液的研究

采用紫外光谱、相图、动态激光光散射、同位素示踪、光学显微镜、电导率等研究了羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂与甲苯-水-异丙醇体系微乳液的形成过程,发现微乳液粒子大小均一,形态一致,其尺寸比低分子表面活性剂所形成的微乳液粒子大得多.醇分子插入到油水界面,改变了两相界面结构,促使微乳液的生成.电导率测定表明所形成的微乳液区均为水包油结构,即使在富含甲苯区域,亦不会有油包水的反相胶束形成.     

不良溶剂氛围中用breath figures法制备聚合物微球

通过使用操作简单、不需去除模板也不需使用乳化剂的breath figures(BFs)法,在多种非水氛围中制得聚合物微球,如丙烯腈-丙烯酸甲酯-苯乙烯三元共聚物(ASA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等;并研究了聚合物溶液浓度、不同氛围等对微球形貌的影响.结果表明,以甲醇、乙醇和正己烷为氛围时均可制得聚合物微球,而在乙酸中得到的是聚合物多孔膜.在乙醇氛围中随着聚合物浓度的增加,微球逐渐黏结,均一性变差;随着乙醇氛围中水含量的增加,形貌由微球过渡到微孔膜.     

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.     

开关型Pickering乳液体系

Pickering乳液以胶体尺寸的固体粒子代替传统表面活性剂作为稳定剂,具有超稳定,生物相容性好以及对环境友好等优点。开关型Pickering乳液可随pH值、CO₂/N₂浓度、温度、磁场强度及光强度等条件的变化而改变固体乳化剂的表面润湿性,实现在“乳化”与“破乳”之间的快速转换,在非均相催化、乳液聚合等诸多领域有广泛的应用前景。本文全面总结了近年来开关型Pickering乳液的研究进展及其在界面催化系统、液膜处理有机废水、药物的包封与释放等方面的应用。     

双重Pickering乳液模板法制备无机-有机复合空心微球

以疏水性ZnO粒子和亲水性Fe_3O_4粒子稳定的W/O/W型双重Pickering乳液为模板,制备了具有空心结构的无机-有机复合微球.采用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪及光学显微镜等对制备的无机粒子、乳液和复合材料进行了表征.结果表明,制备了ZnO和Fe_3O_42种无机粒子,油酸能够对Zn O进行有效的疏水改性,改性后的接触角为84.3°.制备的双重Pickering乳液稳定性好、粒径分布较宽(50～200μm),以该双重乳液为模板制备的无机-有机复合材料为空心球形结构,粒径范围为100～200μm.     

温度敏感型阳离子聚丙烯酰胺微球的制备及表征

以丙烯酰胺与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体,偶氮二异丁基脒二盐酸盐为引发剂,聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为稳定剂,在乙醇和水的混合介质中采用分散聚合的方法制备具有温度敏感性的阳离子型聚丙烯酰胺水分散微球。利用1HNMR和FTIR对共聚物的结构进行了表征,与此同时采用光学显微镜、TEM、激光粒度仪对聚合物微球的形貌、粒径等进行了系统研究。结果表明,随着醇水比的降低,微球的粒径逐渐减小,特性粘数逐渐增加;随着稳定剂浓度的增加,微球粒径逐渐减小。对阳离子型聚丙烯酰胺水分散微球的变温紫外研究结果表明,分散液具有明显的温敏性。随着温度在5～50℃范围内变化,分散液呈现从乳白色到透明状态的可逆变化。这是由于分散液微球的粒径随温度变化而发生可逆变化的结果。     

基于纳米氢氧化镁稳定的Pickering乳液悬浮聚合制备盔甲结构聚苯乙烯@氢氧化镁复合微球

以苯乙烯为单体、 偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、 片状纳米氢氧化镁(MH)为Pickering稳定剂, 采用悬浮聚合法制备盔甲结构的聚苯烯@氢氧化镁(PS@MH)复合微球. 采用扫描电子显微镜(SEM)、 能谱分析(EDS)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)、 热失重分析(TGA)和微型燃烧量热分析(MCC)等对PS@MH复合微球进行表征, 确认了其形貌和结构: 纳米氢氧化镁紧密包覆在聚苯乙烯微球表面, 形成了以纳米氢氧化镁为外层、 聚苯乙烯为内球的盔甲结构复合微球; 同时证明了具有盔甲结构的PS@MH复合微球能降低热释放速率, 抑制聚合物的降解. 该方法操作简单, 成本低廉, 制得的盔甲结构PS@MH复合微球粒径尺寸小、 分布窄, 球形度较高.     

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。     

贯通多孔聚合物微球的制备及其应用

采用高内水相双重乳液模板法制备贯通多孔聚合物微球,并将其应用于催化剂负载和Cu2+吸附.首先,通过增加水相,使单一小分子表面活性剂12-丙烯酰氧-9-油酸(AOA)稳定的反相高内相乳液(W/O HIPEs)发生相转变,一步制备出高内水相双重乳液;然后以此为模板,采用辐射法和引发剂引发聚合两种方式制备聚(苯乙烯-二甲基丙烯酸乙二醇酯)微球.通过扫描电镜观察发现,采用辐射法聚合能够得到贯通多孔的聚合物微球,而化学法聚合只能得到中空的封闭微球.将贯通多孔微球水解使其羧基化,用于铜离子的吸附.结果表明水解后多孔微球对Cu2+的吸附量随p H值的增加先增后减,在p H=5时达到最高值175 mg/g(2.75 mmol/g).此外,利用原位生成的方式,在贯通多孔微球上负载Pd纳米粒子,并将其用于催化肉桂醛加氢反应.结果表明水解多孔微球比未水解多孔微球具有更高的催化效率;热重分析和透射电子显微镜观察显示,水解多孔微球比未水解多孔微球能够负载更多的Pd纳米粒子,且纳米粒子分散更均匀.     

钛酸四丁酯水解制备聚苯乙烯/二氧化钛核壳粒子及空心二氧化钛微球

通过无皂乳液聚合方法制备了阳离子型及阴离子型聚苯乙烯(PSt)乳胶粒,并对后者用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)进行了表面改性制得了乳胶粒表面载正电荷的乳液.在乙醇与水的混合溶剂中,分别使用以上3种PSt乳胶粒为核加入钛酸四丁酯制备了核壳型PSt/TiO2复合粒子.结果显示,仅在使用经KH550改性的阴离子PSt乳...     

分散聚合制备聚苯乙烯/聚氧乙烯两亲聚合物微球

聚乙二醇在NaH的作用下和对氯甲基苯乙烯反应制得聚氧乙烯大分子单体 ,然后在乙醇 /水的介质中通过聚氧乙烯大分子单体和苯乙烯的分散共聚制得粒径范围在 0 5～ 1 5 μm ,粒径分布接近单分散的两亲聚合物微球 .对影响微球粒径和粒径分布的各个因素进行了研究 .     

磁性高分子微球的合成研究─—带醛基磁性高分子微球的合成及表征

用超声波分散处理Ｆｅ３Ｏ４粉末同稳定剂溶液的分散体系，使Ｆｅ３Ｏ４粉末能稳定地分散成细微粒子，同时增强了Ｆｅ３Ｏ４细微粒子同单体、引发剂的亲合性。苯乙烯—丙烯醛共聚物为高分子壳层，包裹Ｆｅ３Ｏ４得到了带醛基的磁性高分子复合微球。微球粒径可控制在５０～２００μｍ，微球中Ｆｅ３Ｏ４含量在０．４～１．５％之间，通过电导滴定法测定微球表面醛基含量在０．０４～０．１ｍｍｏＬ·ｇ－１范围内。着重考察了引发剂体系、稳定剂体系、分散介质等对微球粒径、表面醛基含量的影响。     

紫外光引发Pickering乳液聚合制备中空复合微球的研究

用光引发剂2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(IHT-PI 659)对纳米SiO₂表面进行接枝使之兼具两亲性及光引发特性|以该功能性纳米SiO₂为稳定剂构筑O/W(水包油)型Pickering乳液|用紫外光引发处于内油相的甲基丙烯酸甲酯单体聚合, 制备出具有中空结构的SiO₂/PMMA复合微球, 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热失重分析仪(TGA)、透射电镜(TEM)及扫描电子显微镜(SEM)对复合微球进行了表征, 并提出了紫外光引发Pickering乳液聚合制备中空复合微球的机理.     

PAm-g-PMAA亲水性聚合物微球的合成

利用链转移自由基聚合和端基置换反应法 ,合成了苯乙烯基单封端的聚甲基丙烯酸叔丁酯 (PBMA)大分子单体 .在N ,N′ 亚甲基二丙烯酰胺 (Bis A)存在的条件下 ,使PBMA大分子单体与亲水性单体丙烯酰胺(Am)在乙醇 水的混合介质中进行分散共聚反应 ,得到了表面为PBMA接枝的聚丙烯酰胺 (PAm g PBMA)聚合物微球 .将所得PAm g PBMA微球在酸性条件下水解 ,得到了整体亲水的聚甲基丙烯酸接枝的聚丙烯酰胺(PAm g PMAA)聚合物微球 .用激光光散射、透射电子显微镜和X射线光电子能谱仪等对聚合物微球的直径、形态及表面组成进行了表征 .研究结果表明 ,在共聚反应中PBMA大分子单体的分子量与浓度、Bis A浓度和介质的组成对微球的形成与颗粒直径的大小有明显影响 ;所形成的聚合物颗粒是以PBMA为壳、以交联PAm为核的核壳结构微球 .