Pickering乳液聚合制備表面功能化的聚合物微球.pdf

1、作為一類重要的功能材料，功能性聚合物微球已被廣泛應(yīng)用于生物技術(shù)、醫(yī)藥衛(wèi)生、情報(bào)信息、分析計(jì)量、色譜分離以及電子器件等領(lǐng)域。其中，對(duì)聚合物微球表面進(jìn)行功能化處理是制備功能性聚合物微球的一種重要手段，一般可通過調(diào)控微球表面形貌和表面接枝功能性物質(zhì)兩種方式來實(shí)現(xiàn)。聚合物微球的表面形貌調(diào)控包括形成大比表面積的粗糙表面或多孔結(jié)構(gòu)等，而聚合物微球表面接枝的功能性物質(zhì)則主要包括聚合物鏈、無機(jī)顆粒和一些功能基團(tuán)等。
　　Pickering乳液聚合

2、已被證實(shí)是一種在聚合物微球表面沉積功能性無機(jī)顆粒的重要方法，另外通過一些具有功能基團(tuán)的單體與無機(jī)顆粒之間的特殊相互作用，可方便地將羧基和磺酸基等功能基團(tuán)接枝到聚合物微球的表面，從而實(shí)現(xiàn)聚合物微球表面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　本論文采用受控非水溶膠-凝膠法制備了親水的二氧化鈦(TiO2)納米粉體，利用自制的帶有雙鍵的表面活性劑對(duì)納米二氧化鈦顆粒進(jìn)行表面改性，并以改性TiO2作為穩(wěn)定劑，通過Pickering乳液聚合制備了TiO2-PS復(fù)合微

3、球。研究發(fā)現(xiàn)，利用不同含量的可聚合表面活性劑對(duì)二氧化鈦水溶膠進(jìn)行表面修飾影響了無機(jī)顆粒絮凝體的結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物微球尺寸和尺寸分布的調(diào)控，并以此為基礎(chǔ)提出了以表面修飾的二氧化鈦納米顆粒為穩(wěn)定劑的Pickering乳液聚合的機(jī)理。
　　另外，本論文利用兩種分別含碳碳雙鍵和不含碳碳雙鍵，但其余化學(xué)結(jié)構(gòu)完全相同的表面活性劑的混合溶液對(duì)二氧化鈦納米水溶膠進(jìn)行表面修飾，并以其為穩(wěn)定劑通過Pickering乳液聚合制備了TiO2-PS復(fù)合微

4、球。研究發(fā)現(xiàn)，在兩種表面活性劑的添加總量保持4wt％的情況下，調(diào)整兩種表面活性劑的比例對(duì)改性二氧化鈦水溶膠的表面性質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生明顯影響，且最終得到的PS復(fù)合微球的尺寸基本都在100nm左右。由于兩種表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異使得含碳碳雙鍵的表面活性劑可被接枝到聚合物微球的表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物微球表面功能基團(tuán)的精細(xì)調(diào)節(jié)。聚合物微球表面接枝過多或過少的磺酸基團(tuán)均不利于其在非極性溶劑中的穩(wěn)定分散。電泳實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明表面修飾的聚合物微球可進(jìn)行電泳，