准临界聚合方法制备高分子纳米球粒

摘要

近年来该课题组对高分子自组装行为和纳米球粒材料的结构与性能进行了深入研究.高分子纳米球粒材料可通过聚合反应或高分子自组装方法制备.由不同方法制备的具有相同化学组成和尺寸的交联纳米球粒,其溶胀和吸附性能具有很大差异,反映了纳米球粒结构对制备过程的记忆效应,这是一典型的软物质特征.在这一结果的启发下,我们发展了一种全新的具有一般意义的高分子纳米球粒材料的制备方法,暂定名为准临界聚合,制得的高分子纳米球粒呈现出惊人的纳米效应.该文采用准临界聚合法制备高分子纳米球粒.该法利用有机单体在临界区的溶解度,通过分子自组装,在单体小分子状态下形成球粒,经过交联聚合得到高分子纳米球粒.我们研究了制备条件与结构性能的关系.合成的交联纳米球粒粒径大小和分布由单体的分散和凝聚决定,合成过程中影响单体分散和凝聚的实验条件和试剂用量都成为影响球粒粒径大小和分布的因素.论文对准临界聚合反应过程中各环节、条件作了系统筛选.规范优化了反应条件.使用动态激光光散射跟踪交联聚苯乙烯纳米球粒合成过程的粒径变化、动力学过程,推断准临界聚合反应机理.发现交联聚苯乙烯类纳米球粒在自组装阶段粒径变化较大;升温聚合阶段粒径变化较小,分布变窄,说明该类聚合物在自组装阶段即已形成一定结构.交联聚苯乙烯/甲苯类纳米球粒则在升温聚合阶段粒径仍然增长较快.论文采用准临界聚合方法合成了多种烯类、丙烯酸酯类的高分子纳米球粒.使用动态激光光散射和透射电镜等物理方法对其进行表征.在制备干态纳米球粒的过程中使用物理方法(减压旋转蒸发)和化学方法去除溶剂.旋干后的聚合物溶于良溶剂四氢呋喃中测试其溶胀性能.该文对其溶胀性能、吸附性能做了初步研究.发现准临界聚合方法制备的高分子纳米球粒具有较高的溶胀活性和吸附能力.吸附青霉素、苯酚等药品后体积变为原来的近千倍,且可通过透析等手段还原后重复利用.

目录

文摘

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第一章前言

1.1纳米结构聚合物材料制备方法

1.1.1共价键胶束自组装

1.1.2非共价键胶束自组装

1.1.3微相分离-化学处理法

1.1.4模板法

1.1.5微乳液聚合法

1.2制备高分子纳米结构材料的聚合方法

1.2.1乳液聚合

1.2.2种子聚合

1.2.3界面聚合

1.2.4分散聚合

1.2.5沉淀聚合

1.2.6各种聚合方法的比较

1.3准临界聚合方法制备高分子纳米材料

1.3.1课题的提出

1.3.2准临界聚合技术及其制备的纳米材料的应用前景

第二章准临界聚合方法制备高分子纳米球粒

2.1引言

2.1.1准临界聚合方法

2.1.2聚合过程的动态激光光散射跟踪

2.2实验部分

2.2.1试剂及处理

2.2.2仪器与设备

2.2.3实验步骤

2.3结果与讨论

2.3.1反应条件的优化

2.3.2聚合过程不同阶段动力学过程

2.3.3准临界聚合方法合成不同种类单分散聚合物

2.4本章结论

第三章准临界聚合方法制备高分子纳米球粒的性能研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1试剂与仪器

3.2.2实验步骤

3.3结果与讨论

3.3.1减压旋转蒸发去除分散相溶剂

3.3.2化学方法去除分散相溶剂

3.3.3高分子纳米球粒的溶胀

3.3.4高分子纳米球粒吸附青霉素

3.3.5高分子纳米球粒吸附苯酚

3.4本章结论

全文结论

参考文献

致谢