多层聚合物微球及其功能性空心聚合物微球的研究进展

具有特殊组成和结构的单分散微球以其独特的性质和广泛的应用得到了广泛的关注。经过近几年的工作,本课题组利用蒸馏沉淀聚合法,合成出了一系列含有不同功能基团、组成和形状的单分散多层微球,进而制备了具有不同结构的功能性空心微球,并探讨了构建多层结构微球的机理。初步研究表明,这些功能性微球在可控药物释放、催化和微反应器等领域具有独特的性能和潜在的应用价值。本文概述了本课题组近五年来采用蒸馏沉淀法制备多层结构微球及其空心微球的研究进展。

空心聚合物微球隔热保温防火涂料

以丙烯酸酯聚合物的乳液为成膜物,三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)和多聚磷酸铵(APP)为膨胀阻燃体系,加入空心聚合物微球,制备了具有保温隔热功能的膨胀型建筑物用防火涂料,对其隔热性能、防火性能以及涂层的物理力学性能进行研究。结果表明:空心聚合物微球与聚合物成膜物具有良好的相容性,结合牢固,其涂层的附着力和柔韧性均明显优于空心玻璃微球。添加空心聚合物微球后,涂层的热传递能力显著下降,耐燃时间有所提高,但对炭化层的厚度以及致密性无明显影响。

亲/疏水不对称空心聚合物微球制备及磁性粒子装载研究

首先将(马来酸酐-醋酸乙烯酯共聚物)核/(马来酸酐-二乙烯基苯共聚物)壳微球的壳层外表面酐基烷基溴化,然后将核溶蚀、壳层内表面酐基水解,制得内表面含亲水羧基、外表面含烷基溴、具有微孔(Barrett-Joyner-Halenda平均孔径14.9 nm)的空心聚合物微球.以此空心微球为微反应器,使Fe2+和Fe3+通过球壁微孔渗入空心球并被内表面羧基吸附,而空心球外表面铁离子不被烷基溴吸附,可冲洗除去;然后,在碱性条件下,使Fe2+和Fe3+共沉淀生成磁性粒子,从而实现了磁性粒子在空心球内部的成核、增长和装载.进一步考察了反应配比、温度和时间等参数对复合磁性微球磁化强度的影响.Fe2+和Fe3+的摩尔比为2/3,反应温度为80℃,反应1.5 h时,空心聚合物微球装载磁性粒子的效果和装载后复合微球的磁性能最佳,饱和磁化强度可达12.34 emu/g.

快点火用氘代聚合物空心微球研究进展

氘代聚合物空心微球是惯性约束聚变快点火物理研究中亟需的一类靶丸。本文总结近年来国内外快点火物理实验中使用的氘代聚合物空心微球种类,介绍快点火物理实验对氘代聚合物空心微球质量的严苛要求和各类氘代聚合物空心微球的制备方法,重点阐述氘代聚合物空心微球质量的影响因素和研制进展,并指出氘代聚合物空心微球研制的发展方向。

聚合物空心微球/树脂复合材料制备实验设备的开发

介绍了1种聚合物空心微球/树脂复合材料的专用混合实验装置,通过对4种不同结构的混合元件进行混合实验,研究了该装置混合元件上导流部件数量、叶片倾角以及叶片截面积对复合材料中聚合物空心微球破损率以及混合均匀性的影响。结果表明:增加导流部件、叶片倾角可以在一定程度上提高中空微球在树脂中的均匀性,但破损率会大为增高。而减小叶片截面积可以在控制破损率升高的同时兼顾混合均匀性。当要求密度百分差限定在5%以下时,有1种结构的混合元件能够满足这一要求,但混合均匀性稍差。

基于纤维素模板的聚合物空心微球作为药物载体的性能研究及分析

以羟丙基纤维素为模板材料,分别采用不同的聚合方法制备了2种不同形态和结构的聚合物空心微球——聚N-异丙基丙烯酰胺-co-聚丙烯酸(PNIPAm-co-PAA)微凝胶和聚N-异丙基丙烯酰胺-聚丙烯酸(PNIPAm-PAA)水凝胶微囊。以盐酸阿霉素(Dox)作为模型药物,考察了聚合物空心微球作为药物载体的载药能力和体外释放性能。研究表明,PNIPAm-co-PAA微凝胶、PNIPAm-PAA水凝胶微囊和Dox分子能够通过正负电荷的相互吸引实现有效结合;载药微球具有良好的缓释性能,并对Dox的释放表现出明显的p H值敏感性和温度敏感性。体外细胞毒性实验表明,载药PNIPAmco-PAA微凝胶、PNIPAm-PAA水凝胶微囊具有很高的抗肿瘤活性,细胞相对存活率均可达20%左右。PNIPAm-co-PAA微凝胶、PNIPAm-PAA水凝胶微囊在作为水溶性药物或蛋白类药物载体方面,具有潜在的应用价值,同时有望应用于木材胶黏剂防腐等。

非离子型表面活性剂Tween 20对大尺寸双层空心微球制备的影响

为了改善臭氧处理聚苯乙烯(PS)单层球与聚乙烯醇(PVA)溶液生成的双层乳粒在油相中的分散性,提高大尺寸双层球的成活率,在双层球制备过程中采用了非离子型表面活性剂Tween 20(T-20)来改性该种PS单层球。结果表明经表面活性剂T-20改性后显著降低了PS薄膜的亲水接触角,提高了PS与PVA间的相互作用,同时也大幅度提高了PS薄膜对PVA的吸附速率。红外光谱和紫外-可见分光光度计的测试结果证明:在PVA固化过程中,由于PVA与T-20的相比太大,PS表面吸附的表面活性剂T-20部分会被PVA置换、迁移至PVA溶液中。T-20的迁移提高了制备双层球过程中水相与外油相的粘度比且显著降低PVA溶液表面张力,从而有利于实现双重乳粒在油相中的单分散。因此,T-20是制备大尺寸PS-PVA双层空心微球有效的表面活性剂。

聚合物基空心微球的制备方法及应用

由于具有低密度、高比表面积和高负载能力等特点,聚合物基空心微球在白色颜料、药物包载及控释、生物活性物质及催化剂载体、微型反应器等领域中具有广泛的应用前景,是当前高分子材料领域的研究热点之一。因此,探索新的合成方法制备聚合物基空心微球具有重要科学意义和广泛的应用价值。本文根据制备方法的不同,分别从渗透溶胀法、模板法、LBL自组装法等制备聚合物基空心微球的经典方法,以及自组装法、软模板法、Pickering乳液聚合法和可自去除模板法等为代表的新方法两大方面进行了总结和概括。同时,还对聚合物基空心微球应用于不同领域做了简要介绍,最后对其当前存在的问题及未来的研究方向进行了探讨。

聚合物空心微球的研究进展

聚合物空心微球由于其独特的性质及其广阔的应用,近年来受到越来越多的关注。本文综述了近年来制备聚合物空心微球的方法,如:自组装法、模板法、微乳液法等,并简要介绍了聚合物空心微球在医学材料等方面的应用。