溫敏性聚醚胺-二氧化硅雜化納米粒子的制備及性能研究.pdf

1、在眾多的材料中，功能化的納米粒子在尺寸、結(jié)構(gòu)、性能等物理和化學(xué)方面具有著其他材料無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，已逐漸成為材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。近年來，納米粒子在藥物釋放、傳感器、磁性材料、催化劑載體等方面的應(yīng)用得到了極大的進(jìn)步，但是一般的聚合物納米膠束穩(wěn)定性差，在低濃度或者外界條件變化的時(shí)候容易發(fā)生解聚等現(xiàn)象,從而極大地限制了納米粒子的應(yīng)用范圍。有機(jī)/無機(jī)雜化納米粒子是一種同時(shí)含有高分子組分的彈性、絕緣性、延展性、易加工性和無機(jī)組分的剛性、熱穩(wěn)定性

2、等特性的新型雜化納米粒子。二氧化硅因其來源廣泛、成本低、無毒、提純簡單，加入到納米聚合物顆粒中可以明顯提高聚合物納米顆粒的硬度和穩(wěn)定性等特點(diǎn),受到廣泛關(guān)注。此外，聚乙二醇二縮水甘油醚具有無毒、生物相容性好、能溶于大部分溶劑等優(yōu)點(diǎn)而備受矚目。因此，本文分別選用了聚醚胺和二氧化硅作為雜化納米粒子的有機(jī)和無機(jī)組分，制備出了幾種具有核殼結(jié)構(gòu)的聚合物/二氧化硅雜化納米粒子。主要工作如下：
　　1.以聚丙二醇二縮水甘油醚（Mw=640 g/m

3、ol，PPO-DE）、聚乙二醇二縮水甘油醚（Mw=500g/mol，PEO-DE）、無水哌嗪（1,4-二氮六環(huán), piperazine）為原料，采用環(huán)氧基團(tuán)與胺基基團(tuán)的親核加成/開環(huán)反應(yīng)，合成了一種PEO/PPO的共聚物-多嵌段聚醚胺(PEA)。采用核磁共振氫譜（1H NMR）、紅外光譜（FT-IR）對聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。隨后利用聚合物本身上含有的胺基作為催化劑，催化正硅酸四乙酯的水解，結(jié)合溶膠-凝膠技術(shù)，反應(yīng)生成二氧化硅雜化納米粒子

4、。用動(dòng)態(tài)光散射（DLS）、場發(fā)射掃描電鏡(SEM)和透射電子顯微鏡（TEM）對二氧化硅雜化納米粒子的大小和形貌進(jìn)行表征，并通過變溫紫外分光光度計(jì)研究了其溫度的刺激響應(yīng)性。結(jié)果表明：二氧化硅雜化納米粒子粒徑在25nm左右，并且分散性良好，形成了大小均一、形狀規(guī)整的剛性球狀結(jié)構(gòu)，在57℃左右觀察到明顯的相轉(zhuǎn)變行為。
　　2.以兩種含有氨基基團(tuán)的有機(jī)物3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷(KH-550)和十八胺(ODA)，分別與生物相容性良好且含

5、有的環(huán)氧基團(tuán)的聚合物PEO-DE、PPO-DE進(jìn)行親核加成/開環(huán)反應(yīng)，成功制備了聚醚胺類的聚合物，1H NMR、FT-IR對聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。隨后將聚合物直接溶解在冰水中制備膠束，通過加入三乙胺(TEA)加速催化KH-550上的乙氧基硅氧烷的水解制備有機(jī)硅雜化納米粒子。用DLS、SEM和TEM對有機(jī)硅雜化納米粒子的大小和形貌進(jìn)行表征，其中KO-PEA在形成球形雜化納米粒子的同時(shí)，還有部分自組裝形成了長度在200 nm~2μm左右，寬