細乳液聚合法制備雜化聚丙烯酸微凝膠及其形貌、性能研究.pdf

1、聚合物微凝膠以其優(yōu)異的性能廣泛用于生物材料、藥物控制釋放、智能分離、催化和石油開采等眾多領域，已成為材料領域的研究熱點之一。微凝膠的結構與尺寸對其功能有著重要的影響。聚丙烯酸(PAA)微凝膠分子中含有大量的羧基，具有良好的生物相容性和pH響應性。近些年來，研究者通過向其中引入溫敏性單體、磁性納米粒子和其他納米粒子等來制備具有多重敏感性的PAA雜化微凝膠。然而單體丙烯酸(AA)反應活性太高，其聚合物PAA在常用的極性溶劑中有良好的溶解性，

2、易形成氫鍵產(chǎn)生分子聚集而形成宏觀凝膠，導致PAA微凝膠的制備較為困難。本文先采用以液滴成核為主的細乳液聚合工藝制備尺寸均一的聚丙烯腈（PAN）雜化微球，再在強堿作用下PAN水解制得PAA雜化微凝膠。該法提高了聚合物對無機納米粒子的包覆，避免了以AA為單體直接聚合制備出的微凝膠性能不穩(wěn)定、產(chǎn)率低的缺陷。本文主要內(nèi)容如下:
　　本文第一部分簡單綜述了國內(nèi)外聚合物微凝膠的研究進展，特別是對環(huán)境敏感性微凝膠的類型、制備方法及其應用情況進行

3、了概括。PAA微凝膠是一種pH敏感性微凝膠，在生物材料、醫(yī)學等方面具有廣泛的應用前景，對近些年來PAA微凝膠的制備方法及改性研究進行了介紹。
　　本文第二部分以丙烯腈(AN)、二乙烯基苯(DVB)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)改性的磁性納米粒子等為原料，采用細乳液聚合法先合成出PAN微球和磁性Fe3O4/PAN雜化微球，再在堿性條件下水解制備出PAA微凝膠和磁性Fe3O4/PAA雜化微凝膠;研究了不同類型的乳化劑和

4、不同含量的交聯(lián)劑DVB對PAN微球形貌的影響，考察了PAA微凝膠在不同pH緩沖液下的響應行為。結果表明，陰離子乳化劑SDS對細乳液體系具有較好的穩(wěn)定性，所得微球球形結構較規(guī)則;交聯(lián)劑DVB量較大時，微球分布均勻、尺寸大小均一。PAN微球水解后獲得了PAA微凝膠，PAA微凝膠為規(guī)整的球形結構，具有良好的pH響應性。進一步，采用細乳液聚合法實現(xiàn)了對磁性納米粒子的有效包封，制備出磁性Fe3O4/PAN雜化微球和磁性Fe3O4/PAA雜化微凝膠

5、，其飽和磁強度值分別為21.6 emu/g和19.3 emu/g，具有良好的磁響應性。
　　本文第三部分以AN、DVB、MPS和正硅酸乙酯(TEOS)為主要原料，采用Pickering原位細乳液聚合法合成出SiOJPAN中空雜化微球，在堿性條件下水解制備出了PAA中空微凝膠;進一步，通過引入MPS疏水改性的磁性納米粒子，制備出磁性SiO2/PAN中空雜化微球和磁性PAA中空雜化微凝膠。實驗結果表明，SiO2/PAN中空雜化微球形貌

6、不規(guī)則，中空結構明顯，而PAA中空微凝膠形貌較為規(guī)則;所制備的磁性PAA中空雜化微凝膠具有超順磁性，飽和磁強度值為10.2emu/g。
　　本文第四部分通過引入溫敏性單體N-乙烯基己內(nèi)酰胺(NVCL)，采用細乳液聚合法制備出P(AN-NVCL)雜化微球，經(jīng)過堿性水解制得P(AA-NVCL)雜化微凝膠，并對微凝膠的pH和溫度敏感性進行了研究。通過紅外(FT-IR)、透射電鏡(TEM)和激光粒度儀等對產(chǎn)物進行了表征。結果表明，水解后得