溶劑熱沉淀聚合制備單分散功能聚合物微球的研究.pdf

1、單分散功能聚合物微球由于粒徑均勻，具有功能基團(tuán)，易于衍生，且物理性質(zhì)穩(wěn)定，被廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)藥，色譜分析，吸附分離，工業(yè)催化等研究領(lǐng)域。在微米級單分散聚合物微球的制備方法中，沉淀聚合是目前唯一一種不添加任何表面活性劑或者其他助劑的聚合方法，制備過程簡單，所得微球表面純凈。然而，在傳統(tǒng)沉淀聚合中，單體投入量較低（一般低于5 wt％），所得微球收率也較低（一般低于50wt％），這是制約該方法大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。本論文提出采用溶劑熱沉淀聚合

2、，在單體高投入量下制備含有各種功能基聚合物微球的方法，具體研究內(nèi)容如下:
　　1、溶劑熱沉淀聚合制備粒徑單分散聚（甲基丙烯酸類-二乙烯基苯）功能微球。采用溶劑熱沉淀聚合，以甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)，甲基丙烯酸月桂酯(LMA)，甲基丙烯酸(MAA)，甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)為功能單體，以二乙烯基苯(DVB)為交聯(lián)劑，以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，以乙腈或乙腈與第二溶劑組成的混合溶液為溶劑，在85℃反應(yīng)溫度下，分別制備了含有環(huán)氧基

3、，十二烷基，羧基和羥基官能團(tuán)的四類單分散功能微球。考察了單體投入量、單體-交聯(lián)劑的比例、溶劑的組成等反應(yīng)條件對功能微球形貌的影響。結(jié)果表明，在單體投入量為20 wt％時，所得微球粒徑在2.422μm-5.811μm之間可控，微球收率在90％以上，并且微球的多分散系數(shù)低于1.05。通過紅外光譜、元素分析、能譜等手段證實(shí)了功能單體與DVB共聚?；贔lory-Huggins模型和Hansen三維溶解度參數(shù)，計算了聚合物-溶劑相互作用參數(shù)（F

4、lory參數(shù)，xs，p）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)xs,p在1.15-1.33之間時，易于得到單分散微球。
　　2、溶劑熱沉淀聚合制備含氟功能微球。采用溶劑熱沉淀聚合，以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，以乙腈為溶劑，以甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)或甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)為功能單體，以二乙烯基苯為交聯(lián)劑，共聚制備了粒徑窄分布的微米級含氟微球。初步考察了單體投入量、單體-交聯(lián)劑的比例對微球形貌的影響。結(jié)果表明，在單體投入量為15 wt％，含氟

5、單體-交聯(lián)劑比例為10/90時，可以得到窄分布的含氟微球。通過掃描電子顯微鏡、紅外光譜、接觸角測試手段對含氟微球進(jìn)行了表征。采用浸涂法(dip-coating)將微球浸涂在玻璃板上，測得所得微球涂層表面的水接觸角大于150°，顯示其具有超疏水性。
　　3、溶劑熱沉淀聚合制備聚二乙烯基苯熒光納米顆粒。采用溶劑熱沉淀聚合，以二乙烯基苯為單體，以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，以乙腈為溶劑，制備了一系列粒徑在微納尺度范圍的聚二乙烯基苯(PDVB)