一鍋鏈增長-逐步增長點擊分散聚合制備軟-硬功能補丁粒子.pdf

1、補丁粒子指具有一或多個不同化學(xué)或物理特性區(qū)域的粒子，補丁間或補丁與其他物質(zhì)間具有定向相互作用，使補丁粒子具有很多特殊功能和應(yīng)用，如用作多級結(jié)構(gòu)材料構(gòu)件、固體表面活性劑、藥物載體和傳感器等。
　　目前，已發(fā)展出許多制備補丁粒子的方法。其中，種子溶脹-聚合相分離（種子相分離）法是應(yīng)用較為廣泛的一種方法，能夠大量制備補丁粒子，且粒子形貌易于調(diào)控。然而，該法涉及步驟較多，且補丁粒子各區(qū)域功能化較困難。本課題組將分散聚合過程中的增長粒子作為

2、動態(tài)變化的種子，發(fā)展了一鍋（兩步、一步加料）分散聚合制備補丁粒子的方法，結(jié)合點擊反應(yīng)，可調(diào)控補丁粒子新生成部分的形貌、結(jié)構(gòu)和組成，但沒有對該過程進(jìn)行系統(tǒng)研究。
　　通常利用傳統(tǒng)自由基鏈增長聚合制備球形粒子及補丁粒子，最近幾年開始利用非均相逐步點擊聚合直接制備球形粒子，該法具有聚合條件溫和、粒子易于功能化等優(yōu)點，但是所得粒子的Tg較低，且未涉及非球形或補丁粒子的制備。
　　本論文在一鍋苯乙烯鏈增長分散聚合過程中結(jié)合巰基-烯逐步

3、點擊聚合，制備形貌、結(jié)構(gòu)和組成可調(diào)控的補丁粒子，并探討所得粒子的功能化及應(yīng)用。
　　論文主要工作如下:
　　1.以甲醇/水(MeOH/H2O=6/4)混合液為分散介質(zhì)，單體為苯乙烯(St)、苯乙烯磺酸鈉(NaSS)，引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)進(jìn)行分散聚合。過程中加入巰基-烯點擊單體聚合，獲得了含有硬核(PSt，Tg較高)及軟殼層、單或多孔、單或多凸起（點擊聚合物，Tg較低）的粒子。探討了點擊單體加入時間、用量、配比及單

4、體種類等對粒子形貌、結(jié)構(gòu)和組成的影響;
　　2.通過SEM和TEM觀察、凝膠含量和轉(zhuǎn)化率測定及FTIR分析，考察了加入點擊試劑后粒子形貌、組成的演變過程及聚合行為。確定了補丁粒子的形成機理:PSt與點擊聚合物的Tg及親水性不同，導(dǎo)致分相、形成補丁粒子;等摩爾巰基-烯投料，發(fā)生非等摩爾反應(yīng)，得到含過量-C=C-或-SH功能粒子;
　　3.對補丁粒子不同區(qū)域進(jìn)行了選擇功能化:利用PSt核表面-SO3負(fù)載磁性粒子，利用補丁處-SH