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非水乳液制备多孔聚酰亚胺微球

陈黎  
【摘要】:多孔聚合物微球因可控的孔结构而具有特殊的尺寸效应和界面效应,在色谱填充物、生物医药、化妆品等领域广泛应用。但目前多孔聚合物微球的研究多集中于由自由基聚合制备的聚合物,这些聚合物的低热稳定性限制了其在高温下的应用,比如作为长期处于高温工况的催化剂载体。而芳香性聚酰亚胺是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一,同时具有良好的耐低温性、较高的机械强度、优良的介电性能等。因此多孔聚酰亚胺微球兼有多孔聚合物及聚酰亚胺的优势,将具有广阔的应用前景。 关于多孔聚酰亚胺微球制备的报道很少,已有的制备方法中存在着重现性差、粒径和微孔形态较难调控等难题。乳液聚合是常用的制备聚合物微球的方法。但在合成聚酰亚胺的缩聚过程中,水的存在会使反应逆向进行,而无法获得高分子量聚合物。因此本文选择新颖的非水乳液法,将乳液聚合的手段引入缩聚反应,在较高的固含量下避免微球的粘连,获得单分散性好的聚酰亚胺微球。主要研究内容如下: (1)选择液体石蜡为连续相,N,N-二甲基甲酰胺为分散相,选择三种非离子表面活性剂为乳化剂配制非水乳液,再向体系中加入单体进行缩聚反应得到聚酰胺酸乳液,亚胺化后得到不同形貌聚酰亚胺粒子。以山梨醇酐三油酸酯((Span85)为乳化剂得到聚酰亚胺微球,对成球机理做简单分析。 (2)通过改变液体石蜡与N,N-二甲基甲酰胺两相比及调节Span85的加入量,来调节最终所得的聚酰亚胺微球的粒径。 (3)为了使非水乳液的稳定性进一步提高,选择聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯(Tween85)或高分子嵌段聚合物Pluronic (F127)与Span85进行复配使用,当使用F127与Span85进行复配时乳液稳定性有所改善。 (4)向PAA乳液中加入无机小分子或有机低聚物作为致孔剂,拟通过洗涤、加热等手段将致孔剂与聚酰亚胺微球分离得到多孔结构聚酰亚胺微球。结果向体系中加入致孔剂并没有得到预期的多孔微球,而在制备微球的研究中意外获得具有多孔结构的聚酰亚胺微球,对所得结果进行简单分析。


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