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中空微球的合成及界面自组装研究

何晓东  
【摘要】:界面聚合与自组装制备中空微球是一种有效而新颖的方法。本论文首先研究了界面种子乳液聚合制备中空微球的形态控制因素,得到了单分散的中空微球及复合中空微球,并且将单分散的中空微球组装成胶体晶体。其次研究了界面自组装乳胶微球制备胶囊,详细报导了聚苯乙烯及丙烯酸酯乳胶微球体系中各种条件因素对乳胶微球自组装及微球聚集体形态的影响,制得了机械稳定的多孔胶囊;通过辐射聚合微球稳定的乳液,获得了球笼型中空核/多孔壳乳胶微球,并就形成机理及形态控制因素做了探讨。结合界面聚合与大分子单体的使用,反相乳液液滴成功地作为模板而制备出中空微球,并就形成条件及大分子单体结构与性能的关系做了研究。本论文的主要工作和结果分别叙述如下: 1.研究了酸碱溶胀法种子乳液聚合制备中空微球的形态控制因素。发现在壳合成阶段,要获得热力学上不稳定的壳结构乳胶微球,高瞬时单体转化率是一个必要的条件。研究了第一层过渡壳、壳交联剂以及壳层中的羧基含量对微球的形态以及中空结构形成的影响,得到了0.3~0.5μm单分散的、中空体积分数高达50%的中空乳胶微球。研究了以表面含羧酸基团的单分散中空聚合物微球为模板,使用原位法制备了磁性中空高分子复合微球的形态控制条件,获得了均匀、致密包覆的磁性中空微球。采用垂直沉积法,成功地制备出单分散中空乳胶微球自组装的胶体晶体。通过改变单分散中空聚合物乳胶微球的尺寸,胶体晶体可产生不同波长的布拉格衍射光。 2.研究了在油/水液滴界面自组装聚苯乙烯乳胶微球制备多孔胶囊。通过对聚苯乙烯微球的磺化时间、油相的组成比、乳胶微球表面电荷的研究,获得了表面致密包裹磺化聚苯乙烯微球的乳液液滴。为固定微球聚集体,研究了使用脲醛树脂作复合支撑层,最终获得了拥有较均匀的壳厚度、球形的复合聚集体。研究了制备中空核/多孔壳结构的聚苯乙烯/脲醛树脂复合微球的形态控制因素。通过对磺化聚苯乙烯乳胶微球的最初分散相、亲水性以及尺寸的控制,获得了相对均匀而尺寸较小的微球包裹的液滴。为了减小对乳胶微球的溶胀,选取了最佳的油相溶剂。通过控制乳液在加入脲醛树脂预聚物后的静置时间,形成了多孔网状结构的脲醛树脂复合层。研究了单分散的乳胶微球包裹的液滴的制各方法。通过对


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