相反转界面细乳液聚合法制备石蜡纳胶囊与表征

采用相反转乳化的界面细乳液聚合法制备了以交联聚甲基丙烯酯甲酯为壁材,以石蜡为芯材的纳胶囊。利用光学显微镜、激光粒度分析仪、透射电镜、红外光谱仪、差示扫描量热分析仪等研究了含氟助乳化剂FC-4430、丙烯酸十八酯(SA)及芯材投料量对聚合过程、产品表面形貌、粒径、化学结构、储热性能和包覆率的影响。结果表明,FC-4430对相反转有促进作用,可降低胶囊粒子尺寸且利于包封;SA能提高纳胶囊的包覆率和热稳定性;当FC-4430用量为0.4%,SA用量为2%,m(core)∶m(shell)为2∶1时,纳胶囊的相变潜热为91.7 J/g,包覆率为63.3%,包覆效率为95.0%,胶囊粒子为球形,表面光滑,粒径为0.6~1μm,呈明显的核壳结构,芯材直径为300~500 nm。

界面细乳液聚合制备有机-无机杂化纳米胶囊

将甲基丙烯酸3-三甲氧基硅丙酯(MPS)引入以小分子烃为模板的苯乙烯细乳液聚合中,制备有机-无机杂化纳米胶囊。MPS由于其水解产物的亲水性及能够水解-缩合反应的特性使得MPS能够同时起界面聚合诱导剂和自由基锚定剂的作用,制备有机-无机杂化纳米胶囊,但囊化率不高。为了强化MPS的诱导和锚定作用,向体系中进一步加入N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、二乙烯基苯(DVB),可以得到囊化率更高的产品。详细讨论了NIPAM、DVB用量对有机-无机杂化纳米胶囊形态的影响。乳化剂用量以及小分子烃模板含量也是影响胶囊形态的重要因素。

pH控制下细乳液界面聚合制备有机-无机杂化纳米胶囊

通过调节体系pH值,在不加外加交联剂的条件下仅依靠甲基丙烯酸3-三甲氧基硅丙酯(MPS)单体中硅氧烷基团的水解-缩合反应,将齐聚物自由基锚定在乳胶粒子和水界面上,合成了有机-无机杂化纳米胶囊。考察了体系pH值、MPS单体用量以及油相中单体含量对胶囊形态的影响。结果表明,强化硅氧烷基团的水解-缩合反应能够提高齐聚物自由基的锚定效果,有利于纳米胶囊形成。通过外加交联剂验证了界面聚合中交联剂锚定齐聚物自由基的重要作用。

木质素微纳米球的制备与应用研究现状

在植物纤维原料中,木质素是仅次于纤维素的天然可再生资源,但由于结构复杂且不同类型木质素结构性能差异,其通常被认为是一种废料或低价值副产品。微纳米木质素是近年来兴起的新发展方向,可为木质素产品高值化利用提供一种新途径。木质素微纳米球是一种具有规整结构的微纳米木质素,其自组装制备方法主要有溶剂-反溶剂法、气溶胶的流式反应器法和界面细乳液聚合法。利用四氢呋喃、二氧六环和乙醇等溶剂对木质素或化学修饰木质素进行溶解,然后滴加反溶剂去离子水可获得木质素微纳米球,然而溶剂-反溶剂法获得的木质素微纳米球悬浮液在干燥过程中存在微纳米球团聚问题;气溶胶的流式反应器法能将木质素溶液直接雾化自组装成气溶胶;界面细乳液聚合法可使木质素分子在非共价自组装形成微纳米球基础上实现共价键结合。相比实心微纳米球,中空微纳米球拥有较高的比表面积。木质素微纳米球当前主要应用于药物载体、紫外防护和纳米填料等方面。采用木质素包载疏水药物,能提高药物在水溶液中的溶解性能,实现可控释放,延长作用时间,降低毒副作用;将木质素微纳米球用于光敏性农药的包载,能使其具有可控释放和抗光降解功效;将木质素微纳米球对酶进行包载,能使其具有较好的稳定性和催化活性。通过调控木质素自组装过程,可使其微纳米球具有相对亲水或疏水外表面,使微纳米球与相应亲水或疏水高分子聚合物共混时具有较强的分子间作用。此外,木质素微纳米球亦可用于吸附材料、聚集诱导发光纳米材料和锂离子电池电极材料等方面。目前,木质素微纳米球研究还处于起步阶段,其简单可行的可控构筑方法及其高值化应用领域需要进一步探索。界面细乳液聚合法能使木质素分子自组装过程中实现非共价键和共价键协同作用,且通过该方法可获得中空木质素微纳米球,为新型中空结构木质素微纳米球的开发提供了新方向;木质素具有自发荧光特性,且自组装制备微纳米球过程中木质素分子会产生J-聚集增强其荧光强度,为新型木质素基发光材料的开发提供了新思路。