PS基各向異性微球的可控制備與形成機理研究.pdf

1、聚合物微球材料的產(chǎn)生和發(fā)展對人類社會的進步產(chǎn)生了巨大的影響，因此，高分子微球的形貌可控操作的研究一直是科研工作者們關(guān)注的課題。隨著科學(xué)研究的不斷深入，不同形貌的高分子微球被人們制備出來，其中最值得關(guān)注的就是高爾夫狀和碗狀結(jié)構(gòu)的各向異性微球。然而，與合成普通的聚合物微球相比，制備高爾夫狀和碗狀聚合物微球的難度較大。對于聚合物微球來說，為了維持界面自由能最低，最終導(dǎo)致微球極易變成規(guī)則的球形。另外，高爾夫狀和碗狀高分子微球由于其具有較低的密度

2、和較高的比表面積等特點而備受科研工作者們的關(guān)注。因此，對高爾夫狀和碗狀聚合物微球的形貌控制研究，無論在基礎(chǔ)理論研究還是應(yīng)用研究方面都將具有重要意義。
　　本文以非溶劑/溶劑誘導(dǎo)相分離法制備形貌可控的高爾夫狀和碗狀微球為目標(biāo)，以界面化學(xué)理論為基礎(chǔ)，不同溶蝕條件對高爾夫狀和碗狀微球形貌的影響為研究對象，得出碗狀微球的形成機理。主要內(nèi)容如下:
　　1采用無皂乳液聚合法分別制備出P（St-co-MMA-co-MAA）(St/MMA=

3、7/3(w/w)，MAA=5％w)模板微球和P（St-co-MM A-co-MAA）(St/MMA=5/5(w/w)，MAA=5％w)模板微球，通過測定乳液的固含量推算出聚合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，通過透射電子顯微鏡(TEM)得出微球的形貌和粒徑。實驗結(jié)果表明:PS(7/3)和PS(5/5)的轉(zhuǎn)化率分別為88.56％和90.45％，TEM表明微球的單分散性很好，粒徑分別為350nm和400nm。
　　2以P(St-co-MMA-co-MAA

4、)(St/MMA=7/3(w/w)，MAA=5％w)微球為模板，以正丁醇/水作為分散介質(zhì)，正庚烷為良溶劑，采用溶劑/非溶劑誘導(dǎo)相分離法制備出高爾夫狀多孔聚合物微球，詳細考察了分散介質(zhì)種類（乙醇/水、正丁醇冰、環(huán)己醇/水）與用量、良溶劑的用量、分散方法（超聲、磁力攪拌）對高爾夫狀多孔微球形貌的影響，并考察了微球的溶蝕隨時間的變化，并且對溶蝕成分做了分析，實驗結(jié)果表明:當(dāng)分散介質(zhì)選用正丁醇/水時，并且體積比為5mL/15mL，正庚烷用量為2

5、mL時，溫度在60℃，反應(yīng)時間為30分鐘時，能夠溶蝕出較完美的高爾夫狀多孔形貌;采用超聲和磁力攪拌不同的分散方法可以實現(xiàn)碗狀和高爾夫狀間的形貌轉(zhuǎn)變;含有MAA和St的共聚物比St和MMA的共聚物更易被溶蝕。
　　3以P(St-co-MMA-co-MAA)(St/MMA=5/5(w/w)，MAA=5％w)微球為模板，以環(huán)己醇/水作為分散介質(zhì)，正庚烷為良溶劑制備出碗狀中空的聚合物微球，較為系統(tǒng)的考察了分散介質(zhì)種類（乙醇/水、正丁醇/水

6、、環(huán)己醇/水）與用量、良溶劑的用量、分散方法（超聲、磁力攪拌）對碗狀微球形貌的影響，并考察了微球的溶蝕隨時間的變化，并對溶蝕成分做了分析，并對碗狀微球的形成機理做了初步探討。實驗結(jié)果表明:當(dāng)分散介質(zhì)選用環(huán)己醇/水時，體積比為5mL/15mL，正庚烷用量為2mL時，溫度在60℃，反應(yīng)時間為30分鐘時，能夠溶蝕出較完美的碗狀形貌;采用超聲和磁力攪拌不同的分散方法可以實現(xiàn)碗狀和高爾夫狀間的形貌轉(zhuǎn)變;通過對微球溶蝕隨時間變化的研究表明:當(dāng)反應(yīng)剛