表面活性剂存在条件下脲醛树脂杂化氧化硅微球的合成和表征

考察了表面活性剂存在条件下利用脲醛树脂杂化沉淀制备氧化硅微球的反应过程. 不同表面活性剂条件下所得的氧化硅微球产物各不相同. 焙烧后P123 (PEO20-PPO70-PEO20)条件的杂化微球分解成壳状氧化硅碎片, CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)条件的氧化硅严重变形, 体积收缩到前体粒子的九分之一, 而SDBS(十二烷基苯磺酸钠)条件的产物球形貌良好的保留了下来. BET分析揭示P123和CTAB条件下的氧化硅比表面分别增加了20%和13%, 而SDBS(十二烷基苯磺酸钠)条件的产物在表面积不变的条件下孔体积和孔径减少了一半. 定量分析证明SDBS条件下氧化硅纳米粒子的杂化受到了明显抑制, 而正硅酸乙酯浸渍方式的补硅量接近一倍, 这种优化的几何结构保证了氧化硅微球产物的完整性和稳定性.     

网状多级孔结构氧化铁的制备、合成机理及其光催化性质

以九水合硝酸铁为原料, 利用改进的聚合诱导胶体聚集(PICA)的方法制备出三维网络状多级孔结构氧化铁(HPH). 此结构的制备关键是在合成过程中尿素和甲醛聚合生成脲醛树脂(UF). 脲醛树脂一方面在铁的羟基氧化物生长过程中与之杂化形成杂化产物Fe-UF, 另一方面则进一步聚合, 形成脲醛树脂微球(UFM). 脲醛树脂微球作为模板诱导杂化产物Fe-UF在其表面的聚集. 微球与微球之间则由于表面存在的脲醛树脂间的聚合会相互交联形成网络状结构. 经过煅烧处理后, 脲醛树脂及脲醛树脂微球的分解导致不同尺寸孔结构的生成. 光催化研究结果表明, 产物对罗丹明B的降解效率是商用纳米氧化铁的4倍.     

十二烷基苯磺酸钠改性的尿素和甲醛聚合杂化法合成氧化硅微球

本文在存在十二烷基苯磺酸钠时利用正硅酸乙酯水解液中尿素和甲醛的结晶性聚合反应合成得到了氧化硅微球。首次考察了尿素和甲醛的物质的量比、尿素和甲醛的总用量、正硅酸乙酯(TEOS)用量、酸用量、以及十二烷基苯磺酸钠用量对所得氧化硅微球结构和形貌特征的影响。适当选择这些用量范围可以得到结构稳定、分散均匀的氧化硅微球。在微球生长中尿素和甲醛的量不足时,其突出的结晶性聚合与氧化硅杂化反应进程相互影响,导致了氧化硅微球核壳结构的形成。酸用量增加使氧化硅微球的孔径分布从复杂的双峰转变成均匀的单峰。表面活性剂的使用使氧化硅微球的孔分布从0～80 nm范围内的连续分布转化成单一分布。这些结果对正硅酸乙酯水解液直接合成氧化硅微球方法的推广和应用具有重要指导意义。     

表面活性剂存在条件下脲醛树脂微球的合成反应过程

考察了酸性和不同表面活性剂存在条件下脲醛树脂微球的合成反应过程.中性Tween80和阳离子CTAB表面活性剂中生成的微球粒径分布窄,而阴离子表面活性剂中所得产物明显团聚,当预聚脲醛树脂粒子生成后加入中性和阳离子表面活性剂使产物微球的分散性和球形完整性明显改善.表面活性剂存在条件下产物的结晶性增强,初始反应的速率减慢,但中性和阳离子表面活性剂中初级粒子生成的诱导期延长、拉曼吸收增强、所得微球带正电荷;而阴离子条件下生成产物的相应特征正好相反.以上结果可以用表面活性剂的两亲性和电性对脲醛树脂微球的成核和生长过程的影响来解释.     

线型脲醛树脂的半结晶模板化作用

酸性条件下硅溶胶体系中尿素和甲醛聚合反应会产生脲醛树脂-氧化硅杂化沉淀. 沉淀的质量随有机组分比例的增加而增加, 当尿素和甲醛物质的量比≥1.0时生成沉淀的量为恒定最大值. 红外分析表明杂化材料在3348, 1635, 1572和784 cm^－1处产生了可被归结为线型结构(—[NHCONHCH₂]_n—)的特征吸收. XRD分析表明这种线型分子可形成氢键(C＝O…H—N)导向型的半结晶. 微分热重和XRD结果证明结晶物种在290 ℃完全分解. SEM表征显示半结晶杂化沉淀以三维网络结构为特征, 具有层状结晶的各向异性, 其初级粒子即使在室温下干燥也容易开裂. 随着反应时间的延长、酸性的增加或无机组分量的相对增加杂化粒子变得更加致密. 液氮吸附结果证明沉淀焙烧后所得氧化硅材料的结构具有层状孔结构性质, 其比表面积、孔尺寸和孔体积可以达到510 m²/g, 14.3 nm和1.68 cm³/g. 改变反应体系的酸性和反应组分配比等条件可以方便地控制杂化材料的结构.     

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     

催化剂对乳液模板法制备碳材料形貌的影响

以液体石蜡为油相,间苯二酚和甲醛的水溶液为水相,吐温80和司班80为乳化剂,获得油/水(O/W)型乳状液.将该乳状液聚合、碳化去除模板后制得了碳材料,研究了不同催化剂对所得碳材料形貌的影响.结果表明:选择NaOH为催化剂时,制得的碳材料是一种具有孔壁和孔洞的多孔碳泡沫,典型样品的孔径约为1-2μm;当氨水为催化剂时,所得碳材料是由微球或者相互缠绕的蠕虫状粒子组成的块体材料,这些微球或粒子的直径主要集中在1-2μm,与NaOH为催化剂时所得碳泡沫的孔径尺寸相当.研究发现,氨水的加入使得乳液体系发生了相转化,由原来的O/W型乳液逐渐转变为W/O型高内相乳液.从分子间氢键出发,应用内聚能理论探讨了催化剂导致的乳液相变以及不同形貌碳材料的形成过程.     

交联聚苯乙烯单分散微球的制备

微米级粒度均匀的聚合物微球作为功能高分子材料在分析化学、生物化学、标准计量以及某些高新技术领域中应用广泛。制备聚合物微球的传统方法有乳液和悬浮聚合法。乳液聚合只能制备粒径为0．1-0．7μm的颗粒，采用无皂或低皂乳液聚合法制成的单分散聚合物微球粒径接近1μm，但难于达到1μm以上，且后处理比较麻烦；悬浮聚合制备的聚合物微球粒径则一般在100-1000μm之间，且是多分散性的。而分散聚合获得的微球呈单分散性，是制备粒径为1-10μm的单分散聚合物微球的有效方法。     

动力学增强填料-脲醛树脂与二氧化锆复合物微球的合成

本文提出了用溶胶－凝胶法，制备一种由脲醛树脂与二氧化锆构成的动力学增强非多孔载体材料。本法将在碱性介质生成的二氧化锆纳米材料与尿素，六吹甲基四胺混合，于适当温度下，在乳化液中进行脲醛的缩聚反应，生成脲醛树脂与二氧化锆复合微球，经扫描电镜测定粒径为３－５μｍ，由固体＾１３ＣＮＭＲ测定确证微球表面存在酰胺基团，本文探讨了乳化剂和助乳化剂的种类，配料比例，搅拌速度等因素对复合物微球球径的影响。     

大粒径介孔氧化硅微球的优化合成及表征

以非离子型嵌段共聚物为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,制备了一种比表面积为712m2·g-1、孔径6.93nm、孔容1.06cm3·g-1、粒径10μm的介孔SBA-15微球,采用扫描电镜考察了各种合成条件对介孔氧化硅微球形貌的影响,对SBA-15介孔微球的合成条件优化和形成机理进行了研究和探讨。结果表明:介孔氧化硅微球的生长可以看作一个由微小溶胶粒子发生渐进聚沉、成长为较大溶胶粒子的过程;共表面活性剂和无机盐的引入对介孔微球的形成具有辅助作用;合成体系的酸度和晶化阶段之前的陈化条件是介孔微球形成的关键所在。在共聚物的盐酸溶液(1mol·L-1)中,不添加共表面活性剂和无机盐,仅控制陈化条件于35℃静置24h,100℃水热处理24h,可得到大粒径的介孔SBA-15微球。     

微米级单分散共聚物微球的制备

用分散聚合法制备了苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯微米级单分散共聚物微球 ,粒径为 5 4 μm .将分散聚合体系与乳液聚合体系进行了比较 ,并对共聚物微球的形貌、粒径分布及共聚情况进行了表征研究 .     

Role of Colloidal Silica on the Formation of Monodisperse Spherical Microparticles of Urea Formaldehyde Resin

Problems of synthesis of monodisperse spherical microparticles composed of urea formaldehyde resin and silica gel are considered. Major factors affecting the formation of such microspheres are studied. Much attention is given to the effect of the amount of colloidal silica presented in a system in the form of SiO₂ particles 6–8 nm in size on the resultant sizes and mass concentration of forming composite microspheres. The effect of polycondensation temperature on the rate of microsphere formation was also investigated.     

Effect of Colloidal Silica on the Porous Structure Parameters of Microspheres Prepared from Urea Formaldehyde Resin and Silica Gel

The paper concerns studies of the porous structure of spherical microparticles resulting from the polycondensation of urea and formaldehyde in the presence of silica sol (UFR–SG) and silica gel microspheres prepared from the latter. It is disclosed that, when the content of colloidal silica increases, the specific surface area of UFR–SG system rises and the porous structure (pore size distribution) of the obtained silica gel microspheres becomes more uniform.     

聚二乙烯基苯微球的合成及其表征研究

采用分散聚合方法制备了聚二乙烯基苯微球 ,研究了引发剂、稳定剂、单体 溶剂比例和溶剂种类对微球粒径及其分布的影响 ,在适当的条件下可以得到平均粒径较大、粒径分布较窄的微球 .用红外光谱法研究了聚合物微球内稳定剂、悬挂双键以及对位和间位二乙烯基苯含量随聚合过程的进行发生的变化 .测得的微球TG曲线表明 ,聚合物微球具有良好的热稳定性 .     

Effects of the reaction parameters on the properties of thermosensitive poly(N‐isopropylacrylamide) microspheres prepared by precipitation and dispersion polymerization

Poly(N‐isopropylacrylamide) (PNIPAAm)‐based microspheres were prepared by precipitation and dispersion polymerization. The effects of several reaction parameters, such as the type and concentration of the crosslinker (N,N′‐methylenebisacrylamide or ethylene dimethacrylate), medium polarity, concentration of the monomer and initiator, and polymerization temperature, on the properties were examined. The hydrogel microspheres were characterized in terms of their chemical structure, size and size distribution, and morphological and temperature‐induced swelling properties. A decrease in the particle size was observed with increasing polarity of the reaction medium or increasing concentration of poly(N‐vinylpyrrolidone) as a stabilizer in the dispersion polymerization. The higher the content was of the crosslinking agent, the lower the swelling ratio was. Too much crosslinker gave unstable dispersions. Although the solvency of the precipitation polymerization mixture controlled the PNIPAAm microsphere size in the range of 0.2–1 μm, a micrometer range was obtained in the Shellvis 50 and Kraton G 1650 stabilized dispersion polymerizations of N‐isopropylacrylamide in toluene/heptane. Typically, the particles had fairly narrow size distributions. Copolymerization with the functional glycidyl methacrylate monomer afforded microspheres with reactive oxirane groups. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 44: 968–982, 2006     

NARROW-DISPERSED CROSSLINKED CORE-SHELL POLYMER MICROSPHERES PREPARED BY SURFACE-INITIATED ATOM TRANSFER RADICAL POLYMERIZATION＊

Grafting of polystyrene with narrowly dispersed polymer microspheres through surface-initiated atom transfer radical polymerization (ATRP) was investigated. Polydivinylbenzene (PDVB) microspheres were prepared by dispersion polymerization with poly(N-vinyl pyrrolidone) (PVP) as stabilizer. The surfaces of PDVB microspheres were chloromethylated by chloromethyl methyl ether in the presence of zinc chloride as catalyst to form chloromethylbenzene initiating core sites for subsequent ATRP grafting of styrene using CuCl/bpy as catalytic system. Polystyrene was found to be grafted not only from the particle surfaces but also from within a thin shell layer, resulting in the formation of particles size increased from 2.38-2.58μm, which can further grow to 2.93μm during secondary grafting polymerization of styrene. This demonstrates that grafting polymerization proceeds through a typical ATRP procedure with living nature. All of the prepared microspheres have narrow particle size distribution with coefficient of variation around 10%.     

模板法制备大孔硅胶微球及其在高效液相色谱蛋白质分离中的应用

以弱阳离子交换聚合物微球(WCX)为模板、N-三甲氧基硅基丙基-N,N,N-三甲基氯化铵(TMSPTMA)为结构导向剂、四乙氧基硅烷(TEOS)为硅胶前驱体,在三乙醇胺弱碱催化作用下,水解缩合形成有机聚合物与二氧化硅复合微球,将此复合微球煅烧后得到大孔二氧化硅微球。探索了不同反应条件对二氧化硅微球的形貌、表面结构和分散性的影响;当TMSPTMA、TEOS与三乙醇胺的体积比为1∶2∶2时可以得到孔径在50~150 nm之间、粒径在2μm左右的硅胶微球。对所制备的大孔硅胶微球表面进行C18(十八烷基二甲基氯硅烷)键合修饰,然后将键合的填料装填到50 mm×4.6 mm的色谱柱中,考察了其对常见的几种标准蛋白质和市售大豆分离蛋白质的分离效果,结果显示这种填料在高效液相色谱蛋白质分离中具有一定的潜力。     

新颖表面结构的脲醛树脂-聚丙烯酰胺复合微球的制备研究

将高分子微凝胶模板法应用于制备脲醛树脂[Urea-formaldehyde resin (UF Resin)]-聚丙烯酰胺[Polyacrylamide (PAM)]有机-有机复合微球材料. 以PAM高分子微凝胶为模板, 通过控制甲醛和尿素的缩聚反应在反相悬浮体系中进行, 制备得到了具有新颖表面形貌的脲醛树脂-聚丙烯酰胺[UF Resin/PAM]有机-有机复合微球, 利用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、红外(FT-IR)等手段对复合微球进行了表征. 实验结果表明, 复合微球的表面形貌与甲醛和尿素溶液的pH值、甲醛和尿素溶液的浓度、甲醛和尿素的摩尔比、模板的组成等因素有关. 可以预期, 本研究方法将为制备具有特异表面形貌的有机-有机复合微球材料提供了一条有效的途径.     

Mesoporous Silica Microspheres Composited with SBA-15s for Resonance Frequency Reduction in a Miniature Loudspeaker

Microspheres composited with mesoporous SBA-15 particles and silica were investigated as fillers in miniature loudspeakers to study the factors influencing the resonance frequency offsets(RFOs). Mesoporous silica microspheres(MSMs) were prepared by self-assembling SBA-15 mesoporous silica in a microemulsion synthesis system. The formation process involved the fabrication of a stable O/W microemulsion of tetrabutyl orthosilicate(TBOS) and hexadecyltrimethylammonium bromide(C₁₆TAB) and encapsulation of SBA-15s. The RFO increased and then decreased with increasing particle size(in the length range of 0.7-5.5 μm and in the width range of 0.2-0.45 μm), increased with increasing pore size(in the range of 7.0-9.4 nm) of SBA-15s, and increased with decreasing particle size(105-900 μm) of MSMs.