种子聚合制备表面磺酸基功能化聚苯乙烯微球

首先采用分散聚合法制备得到单分散的粒径约1.4～2.7 μm的聚苯乙烯(PS)种子微球,并研究了控制微球粒径及其分布的工艺参数.然后采用种子聚合法,使用苯乙烯磺酸钠(NaSS)作为具有磺酸基的功能单体与苯乙烯(St)单体进行共聚.通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线光电子能谱(XPS)对最终微球的表面形貌和组成成分进行表征,结果表明:成功获得了表面磺酸基功能化的聚苯乙烯微球;苯乙烯磺酸钠与苯乙烯单体共聚的最佳摩尔比为1:3.     

功能化PVA-g-PSt微球对牛血清蛋白的吸附研究

由大分子单体法制得了聚醋酸乙烯酯接枝聚苯乙烯(PVAc-g-PSt)微球,使该微球在碱性条件下醇解形成了聚乙烯醇接枝聚苯乙烯(PVA-g-PSt)微球.经X射线光电子能谱对PVA-g-PSt微球表层组成的表征,发现微球具有以PVA为壳、PSt为核的核壳结构.进而利用汽巴蓝F3GA(CB)与PVA-g-PSt微球进行亲核反应,制得了CB功能化的PVA-g-PSt微球,由元素分析定量出了固定在微球表面的CB含量.用透射电子显微镜对微球的粒径与形态进行了表征,发现微球表面在CB功能化后变得相对粗糙,粒径大小基本保持不变,但形态更加规整.比较了3种不同微球对蛋白质的吸附,考察了吸附动力学和影响吸附的因素,发现起始牛血清蛋白(BSA)浓度、pH值、离子强度对微球吸附BSA有明显的影响,并利用Zeta电位探讨了微球与蛋白质间的相互作用机理.最后用硫氰酸钠(NaSCN)进行解吸,计算解吸率最高可达到95.7%,该CB功能化微球可以重复利用,吸附率仅减少5.3%.     

分散共聚法制备特殊形态高分子微球的研究

以聚乙二醇 (PEG)大分子单体为反应性稳定剂 ,在丙烯腈的分散共聚反应中添加少量苯乙烯以形成疏水性核 ,制备得到了亚微米级高分子微球 .透射电子显微镜研究表明 ,该高分子微球具有特异的形态结构 .同时研究了分散共聚体系中各种反应因素对微球形态和直径的影响 ,结果表明 ,苯乙烯单体的添加量、PEG大分子单体的浓度及分子量、混合溶剂的组成对微球直径和形态均有明显的影响 .X 射线光电子能谱 (XPS)研究结果表明 ,微球表面聚集有亲水性PEG链 ,核为疏水的聚 (丙烯腈 苯乙烯 ) ,即形成的特异形态的PEG接枝高分子微球亦为复合型结构     

两亲磁性高分子微球的合成与表征

在Fe3O4磁流体存在下 ,通过苯乙烯与聚氧乙烯大分子单体 (MPEO)分散共聚制备两亲磁性高分子微球 .研究了聚氧乙烯大分子单体对微球粒径的影响 .用扫描电子显微镜 (SEM)、原子力显微镜 (AFM)表征了磁性微球的粒径、表面形貌以及表面粗糙度 ,用傅立叶红外光谱 (FTIR)鉴定了共聚物的结构 .随着聚合物中聚氧乙烯大分子单体含量的增加 ,微球表面的粗糙度增加 ,通过改变共聚物中MPEO的含量 ,可以得到含有 0 4～ 3 5mg g羟值的两亲磁性高分子微球     

磺酸基改性聚羧酸减水剂的合成及性能研究

对不同分子量的烯丙基聚乙二醇醚(APEG)进行封端改性,制得相应的磺酸基改性的APEG单体(APEGS),并与分子量为2400的甲基烯丙基聚氧乙烯醚TPEG和丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、乙酸乙烯酯(EVAc)在氧化还原引发体系和链转移剂的作用下,进行水溶液自由基共聚,合成了一种磺酸基改性的聚羧酸减水剂SPCE,并对其性能进行了检测。试验结果表明:磺酸基改性的APEG-700为最佳共聚单体,且共聚体系中n(TPEG)∶n(APEGS)∶n(AA)∶n(MA)∶n(EVAc)的最佳配比为1.0∶0.25∶3.0∶2.0∶1.0,合成的聚羧酸减水剂不仅具有良好的分散性和保坍性,而且与不同水泥和矿物掺合料混凝土的适应性好。     

牛血清白蛋白和溶菌酶为双模板蛋白质的表面印迹聚合物的制备及吸附性能

采用反应条件温和的原子转移自由基聚合法(ATRP),以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和丙烯酰胺(AAm)为功能单体,以N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为辅助功能单体,制备了以牛血清白蛋白(BSA)和溶菌酶(Lyz)为双模板蛋白质的表面印迹聚合物(Bi-MIP)。对印迹过程中辅助功能单体的量进行了考察,结果表明,在单一蛋白质溶液和混合蛋白质溶液中,当DMAPMA为20 μL时,制备的Bi-MIP对模板蛋白质BSA和Lyz有较好的吸附容量与选择性。通过静态吸附实验考察了Bi-MIP的吸附性能,并结合Langmuir吸附模型得到聚合物对模板蛋白质BSA和Lyz的最大吸附容量分别为10.2 mg/g和19.2 mg/g。且该印迹聚合物在实际样品中对模板蛋白质也表现出较强的吸附能力和较高的选择性。该方法将为复杂生物样品中同时对双/多种目标蛋白质的识别提供一种新的途径。     

氨基两亲高分子磁性微球的制备与表征

采用分散聚合法,以乙醇水为介质,在Fe3O4磁流体存在下,通过苯乙烯与聚氧乙烯大分子单体(MPEO)共聚制备了同时具有两亲性和磁响应性的端基为氨基的高分子微球.改变聚合条件可以得到平均粒径范围在5～80μm,氨基含量为0.01～0.25mmolg的两亲磁性高分子微球.     

乳胶附聚型阴离子交换固定相的制备及表征

以烯丙基缩水甘油醚（AGE）为乳胶聚合单体,制备了一种乳胶附聚型阴离子交换固定相。通过无皂化乳液聚合法,以AGE和苯乙烯（ST）为共聚单体制备AGE-ST共聚乳胶。将该乳胶季铵化后附聚在磺化的聚苯乙烯-二乙烯苯（PS-DVB）微球表面,制备一种乳胶附聚型阴离子交换色谱固定相。通过扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和元素分析（EA）等对该乳胶附聚型阴离子交换色谱固定相的理化性质进行表征,结果显示季铵化的AGE-ST共聚乳胶成功附聚在磺化的PS-DVB微球表面,并通过分离常规阴离子和有机酸对制得的阴离子交换剂的色谱性能进行评价。AGE以其良好的pH耐受性和活泼的反应活性为离子交换色谱固定相的制备提供一个新的选择。     

苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸共聚微球的制备及其性能表征

通过乳液聚合法和无皂乳液聚合法制备了苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸共聚微球.讨论了乳化剂用量、引发剂用量、功能单体、软硬单体用量比等对微球粒径和形态的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对微球的粒径、形貌和表面基团进行分析.红外光谱表明,实验室所制备的苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸共聚微球表面存在丰富的羧基.利用竖片生长法得到自组装的多层胶体微球薄膜.通过对薄膜的反射光谱测量,发现随着湿度的增加,峰位会产生3nm左右的红移.     

载体的表面结构对生物大分子固定化行为的影响

基于临近闪烁分析法(Scintillation Proximity Assay,SPA)的高通量药物筛选,是在分子水平上的筛选,其所采用的筛选模型需通过对受体分子的固定化。因而,制备出对受体分子的天然构象不产生明显诱变作用的载体材料,是保证筛选质量的前提。本研究以苯乙烯(St)为主单体,分别以丙烯酰胺(Am)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、苯乙烯磺酸钠(NaSS)、丙烯醛(Acl)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为共聚单体,采用分散聚合法制备出了多种具有不同表面结构的单分散性微球,测定了它们的表面性能,研究了BSA在不同微球上的吸附行为;探讨了这些微球在固定化时对BSA生物大分子构象的影响;并以葡萄糖氧化酶(GOD)为模型分子,通过考察其催化活性的变化研究固定化过程对其天然构象的影响。研究发现,在微球表面引入磺酸基或引入不同长度的空间臂,可减少固定化过程对生物大分子构象的畸变作用。     

一种表面共聚氢氧根选择性阴离子色谱固定相

报道了一种基于聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球(PS-DVB)的表面共聚氢氧根选择性阴离子固定相。它以烯丙基缩水甘油醚(AGE)为功能单体、通过自由基引发直接与PS-DVB微球表面残留的悬挂双键共聚,再通过醇胺开环得到。考察了两种醇胺试剂对分离的影响;扫描电镜、红外光谱、元素分析表征结果表明:表面共聚反应成功在微球表面引入季胺基团,且对微球理化性质无显著影响;所得固定相表现氢氧根淋洗液的高选择性,对常规无机阴离子表现出良好的分离性能(分离度>1.5)和运行稳定性(保留时间的相对标准偏差<1.13%),其实用性通过分析茶叶样品中无机阴离子进行了展示。     

巯基功能化聚倍半硅氧烷微球对银离子的吸附性能

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)为前驱体、氨水为催化剂,通过共聚合法制备了单分散性良好的巯基功能化聚倍半硅氧烷(PSQ-SH)微球。利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)对PSQ-SH微球进行了表征,并系统地研究了其对银离子的吸附性能。结果表明:25℃下、银离子初始浓度为0.025mol/L时,PSQ-SH微球对银离子的最大吸附容量为750.21mg/g。PSQ-SH微球对银离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学更适合准二级动力学吸附模型。热力学参数表明该吸附过程为吸热反应,并且是自发进行的。     

蒸馏沉淀聚合法制备窄分散聚二乙烯基苯-co-丙烯腈功能聚合物微球

采用蒸馏沉淀聚合法,利用过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,在不加任何稳定剂和不搅拌的情况下,丙烯腈(AN)和二乙烯基苯(DVB)为共聚单体制备了不同交联度的微米和亚微米窄分散聚合物微球,考查了共聚单体对球体的影响,并用扫描电镜(SEM)和红外光谱对微球进行了表征.     

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。     

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.     

热敏性聚(N-乙烯基异丁酰胺)接枝高分子微球的合成

用自由基聚合和端基反应法合成了大分子单体聚 (N 乙烯基异丁酰胺 ) (PNVIBA) ,将其与苯乙烯在乙醇 水的混合溶剂中进行分散共聚 ,得到了PNVIBA接枝聚苯乙烯 (PNVIBA g PSt)高分子微球 .用GPC、激光光散射和电子显微镜等对聚合物的分子量和微球直径及形态进行了表征 .研究结果表明 ,大分子单体PNVIBA和PNVIBA g PSt高分子微球具有明显的热敏性 ,并且发现PNVIBA g PSt微球直径和形态可通过改变反应条件加以控制 ,得到了一种新形态的亚微米级高分子微球     

N-乙烯基咪唑共聚交联微球的制备及其对二氯苯酚的吸附特性

采用悬浮聚合法,以N-乙烯基咪唑(NVI)为主单体、苯乙烯(St)为共单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂、聚乙烯醇(PVA)为分散剂,制备了吸附材料PNVI-St交联微球。重点考察了分散剂用量、搅拌速率、油水两相体积比、交联剂用量、NaCl用量对交联微球的成球性能及粒度的影响规律,研究了该微球对二氯苯酚的静态吸附性能。结果表明:分散剂用量、搅拌速率与油水两相体积比是影响交联微球制备的主要因素,在水相中加入电解质NaCl有助于成球过程,控制悬浮聚合的反应条件,可以制备出球形度好、粒径在100~200μm可调控的交联微球PNVI-St。静态吸附实验结果表明:凭借强烈的氢键相互作用,微球表面的咪唑基团对二氯苯酚具有很强的吸附能力,饱和吸附量可达143 mg/g。     

磁性微球与牛血清白蛋白的相互作用

以纳米级四氧化三铁为磁性载体,以苯乙烯为单体,用微悬浮聚合法制备了聚苯乙烯磁性微球;以牛血清白蛋白(BSA)为模型蛋白,用荧光光谱仪和紫外-可见吸收光谱仪研究了磁性微球与BSA的相互作用.结果表明,磁性微球与BSA结合反应的猝灭机理为静态猝灭.     

以科研引导的高分子实验课程内容变革*——以硫醇-异氰酸酯点击反应分散聚合制备交联功能化微球为例

分散聚合是一种制备单分散微球的重要方法,是高分子专业学生的必修实验课。传统基于自由基链式反应的分散聚合难以制备高交联、功能化微球,且存在反应时间长、单体转化率低的不足。介绍了具有逐步聚合机理特性和高反应活性的巯基-异氰酸酯点击反应在分散聚合体系中快速制备单分散、交联、功能化微球的实验。该实验在室温搅拌条件下即可得到单分散、交联微球,且通过调节巯基-异氰酸酯的配比可得巯基或异氰酸酯功能化微球。与传统基于苯乙烯、丙烯酸酯类链式反应的分散聚合相比,巯基-异氰酸酯逐步反应的分散聚合作为本科专业实验在理论知识体系、综合能力培养、时效性和可拓展性等方面具有显著优势。     

基于硅酞菁的新型光敏聚苯乙烯微球的原位共聚合成

以3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯(MPS)修饰的二羟基硅酞菁(SiPc(OH)2)为荧光单体(SiPc,OSi(C9H17O4)2)、过硫酸钾(KPS)为引发剂、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,采用原位共聚法合成了一种新型单分散聚苯乙烯荧光微球(P(St-co-SiPc))。采用扫描电镜、傅里叶红外光谱对微球的形貌与组成进行了分析与表征,并对合成条件进行了优化。研究了荧光单体与苯乙烯的用量、反应温度对微球形貌与荧光性能的影响。在此基础上,利用紫外光谱进一步研究了该微球的光敏特性。结果表明,柔性不饱和侧链修饰的硅酞菁单体与苯乙烯的相容性良好,合成的荧光微球具有优异的稳定性与光学性能。