十二烯-TMPTA聚合物微球的制備及其自組裝.pdf

1、單分散聚合物微球作為一類(lèi)具有特殊形態(tài)的高分子材料，在許多領(lǐng)域得到了大規(guī)模應(yīng)用。與傳統(tǒng)的單分散聚合物微球的制備方法相比，沉淀聚合無(wú)需加入任何助劑，所得產(chǎn)物純凈且后處理過(guò)程簡(jiǎn)單。微球通過(guò)自組裝可形成二維或三維膠體有序組裝體，其高度有序的結(jié)構(gòu)賦予了材料許多特殊的物理化學(xué)性能。液滴模板法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種微球自組裝方法，因其實(shí)驗(yàn)過(guò)程靈活，且易于調(diào)節(jié)組裝體的大小和形態(tài)，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　本文首先以水-乙醇混合溶劑為反應(yīng)介質(zhì)

2、，以1-十二烯(DC)為主單體，將其與三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)共聚，在偶氮二異丁腈(AIBN)自由基引發(fā)劑作用下通過(guò)沉淀聚合制備了單分散P(TMPTA-DC)微球。通過(guò)離心將微球與可溶性低聚物分離，用重量法分別測(cè)得二者的量，獲得其產(chǎn)率，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀(guān)察微球大小及形貌。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了反應(yīng)時(shí)間、TMPTA用量及反應(yīng)介質(zhì)中水用量對(duì)沉淀聚合體系的影響。結(jié)果表明，隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性低聚物產(chǎn)率降低，微球產(chǎn)率

3、升高，微球粒徑逐漸增大，反應(yīng)8h時(shí)，微球形貌變得不規(guī)則且大小不均。當(dāng)TMPTA用量為單體總量的30 wt％時(shí)，可制得單分散微球，增加TMPTA用量，單體轉(zhuǎn)化率增加，但微球之間出現(xiàn)粘連，且粘連程度隨TMPTA用量的增加逐漸增大。增加反應(yīng)介質(zhì)中水用量，可溶性低聚物產(chǎn)率降低，微球產(chǎn)率升高。
　　在此基礎(chǔ)上，以石蠟為第三溶劑，將反應(yīng)溫度精確控制在略高于石蠟的熔點(diǎn)，將單體及石蠟一同加入到反應(yīng)體系中，使生成的初級(jí)粒子以石蠟為液滴模板進(jìn)行一步法

4、自組裝。探討了表面活性劑、反應(yīng)介質(zhì)中水用量、振蕩頻率、TMPTA用量對(duì)微球自組裝的影響及自組裝體系隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況。結(jié)果表明，反應(yīng)介質(zhì)中不加水時(shí)，即使在高振頻下，石蠟也難以在體系中分散成細(xì)小均勻的液滴。向體系中加入一定量的乳化劑，在高振頻下石蠟可分散成細(xì)小均勻的液滴。向乙醇中加入一定量的水，即使沒(méi)有乳化劑的存在，在一定的振頻下石蠟也能很好地分散成小液滴。將單體DC和TMPTA、自由基引發(fā)劑AIBN與石蠟一同加入到體系中，通過(guò)沉淀聚合

5、生成的P(TMPTA-DC)微球可作為穩(wěn)定劑吸附在石蠟液滴表面，降溫后得到表面附著有初級(jí)粒子的石蠟球。當(dāng)水與乙醇質(zhì)量比為1∶9，TMPTA用量為單體總量的30 wt％時(shí)，在300 osc/min的振頻下，可形成粒徑為40μm左右、大小較為均勻的石蠟球。保持其他條件不變，增加交聯(lián)劑TMPTA的用量，石蠟相中可溶性低聚物及聚合物微球的含量反而大大降低。
　　為獲得不同反應(yīng)階段水-乙醇相及石蠟相中可溶性低聚物及聚合物微球的含量，在保持振