聚(St-BA)/SiO_2复合微球的制备及其乳胶膜性能研究

利用苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)在纳米SiO2水分散体系中进行细乳液聚合,制备了成膜型聚(St-BA)/SiO2复合微球。研究了单体组成、SiO2用量和1-乙烯基咪唑(1-VID)用量对复合微球粒径的影响,采用动态光散射粒度分布仪(PCS)、透射电镜(TEM)、扫描探针显微镜(AFM)及DSC对复合微球及乳胶膜进行了表征。结果表明:制备得到的聚(St-BA)/SiO2复合微球具有草莓型结构,二氧化硅于表面富集,其平均粒径在192~327nm之间。对所得乳胶膜的研究发现,纳米SiO2粒子均匀分散在复合乳胶膜中,有机相和无机相达到纳米级复合,且该复合乳胶膜具有快速吸水和快速干燥的特性。     

Au-SiO2复合纳米微球的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备SiO2纳米微球,以KH-550为粘结剂,利用简单的化学还原法,成功制备出Au-SiO2复合纳米微球,并通过扫描电子显微镜,透射电子显微镜,X射线衍射仪,紫外-可见分光光度计和多功能成像光电子能谱仪对其进行表征.结果表明,Au-SiO2复合纳米微球粒径约130 ～ 160 nm,且颗粒较均匀、分散性较好.样品中金纳米粒子均匀分散于SiO2纳米微球表面,粒径约4～9 nm,具有良好的面心立方结构,晶型良好,且Au物种主要以零价金属态存在.     

聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)/银复合微球的制备与表征

本文采用单分散的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)(PSMAA)微球作为基材,在其表面通过静电作用吸附银氨离子([Ag(NH_3)_2]~+),通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)还原成银(Ag)纳米粒子,形成PSMAA/Ag微球。采用红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对PSMAA/Ag复合微球进行了表征,结果表明:Ag纳米粒子较为均匀地分布于PSMAA微球表面,Ag纳米粒子的粒径大约为15~40 nm。     

无皂乳液聚合制备SiO_2/PMMA纳米复合胶体微球

采用半连续无皂乳液聚合方法在未经硅烷偶联剂改性的230 nm亲水性SiO2微球表面聚合甲基丙烯酸甲酯(PMMA)壳层,制备以SiO2粒子为核、PMMA为壳层的复合胶体微球。研究微球表面形貌、组成、粒径变化规律,探索聚合反应的成核过程和PMMA进料流量对复合微球粒径的影响。结果表明,在未经硅烷偶联剂改性的纳米SiO2表面可形成稳定规整的PMMA壳层,SiO2/PMMA复合胶体微球球型度接近1.0,单分散性较好,多分散度指数(PDI)小于0.04。聚合反应受甲基丙烯酸甲酯(PMMA)单体含量控制,随着PMMA进料流量增加,乳胶粒子成核过程由均相成核过渡为胶束成核,复合微球粒径加速增大,多分散性增强,其粒径可通过调节PMMA进料流量控制。     

二氧化钛纳米管稳定Pickering乳液制备PS/TiO_2纳米管复合微球

利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570),对水热法制备的TiO2纳米管进行了表面改性,并用改性的纳米管为稳定剂,采用Pickering乳液聚合法制备了聚苯乙烯/TiO2纳米管复合微球。采用红外光谱(IR)、光学显微镜、高分辨透射电镜(HRTEM)、高分辨扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段,对改性前后TiO2纳米管以及复合微球的结构和形貌进行了表征,用三相接触角仪测试并优化了TiO2纳米管的表面润湿性。研究结果表明,当mKH-570/mTiO2=15%时,改性TiO2纳米管表面润湿性最佳,能很好地稳定Pickering乳液聚合,聚合后可以得到壳层为致密均匀TiO2纳米管,核为聚苯乙烯的复合微球。     

聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)/二氧化钛复合微球的制备及表征

用溶胶凝胶法制备了二氧化钛(TiO2)纳米粒子,并用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)对其表面进行改性,继而采用光引发自由基聚合制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)/TiO2复合微球。考察了共聚单体丙烯酸(AA)、表面活性剂司盘80(Span80)在反应体系中的加入量对制备微球的影响,并比较了不同干燥方法对微球形态的影响。结果表明:合适的单体加入量、表面活性剂用量以及干燥方法可制备出分散性和球形度较好的复合微球。     

二氧化钛纳米管稳定Pickering乳液制备PS/TiO2纳米管复合微球

利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）,对水热法制备的TiO₂纳米管进行了表面改性,并用改性的纳米管为稳定剂,采用Pickering乳液聚合法制备了聚苯乙烯/TiO₂纳米管复合微球。采用红外光谱（IR）、光学显微镜、高分辨透射电镜（HRTEM）、高分辨扫描电子显微镜（FESEM）、X射线光电子能谱（XPS）等分析手段,对改性前后TiO₂纳米管以及复合微球的结构和形貌进行了表征,用三相接触角仪测试并优化了TiO₂纳米管的表面润湿性。研究结果表明,当m_KH-570/m_TiO2=15%时,改性TiO₂纳米管表面润湿性最佳,能很好地稳定Pickering乳液聚合,聚合后可以得到壳层为致密均匀TiO₂纳米管,核为聚苯乙烯的复合微球。     

Pickering乳液聚合制备共价键连接的磁性复合微球

以先后用TEOS和KH570改性的表面含双键的Fe3O4纳米粒子为唯一乳化剂,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,制备了稳定的Pickering乳液,并通过Pickering乳液聚合制备了以PMMA为核、Fe3O4为壳的Fe3O4/PMMA磁性复合微球。用粒度分析仪、光学显微镜、扫描电镜、傅立叶红外光谱仪、热失重分析仪、振动样品磁强计对所制备的改性Fe3O4纳米粒子和磁性复合微球的结构、形态和性能进行了表征。结果表明:通过Fe3O4表面双键与单体的共聚,使微球表面的Fe3O4通过化学键与PMMA连接,所制备磁性复合微球粒径为15～20μm、磁含量为4.9%、比饱和磁化强度为2.38emu.g-1,可在外磁场下方便地分离。     

淀粉纳米晶涂覆的有机硅弹性微球的制备

通过酸降解蜡性玉米淀粉制备了淀粉纳米晶。利用淀粉纳米晶乳化稳定乙烯基硅油和含氢硅油混合物形成Pickering乳液,然后通过硅氢加成制备了淀粉纳米晶涂覆的有机硅弹性微球。当淀粉纳米晶浓度为0.1%以上,就可以获得稳定乳液。随淀粉纳米晶浓度从0.1%增加到5.0%,乳液的粒径从70μm减小至17μm。有机硅微球的粒径同乳液粒径相比没有明显变化,涂覆在有机硅微球表面的淀粉纳米晶由聚集的微粒变成连续的层状物。     

淀粉纳米晶涂覆的有机硅弹性微球的制备

通过酸降解蜡性玉米淀粉制备了淀粉纳米晶。利用淀粉纳米晶乳化稳定乙烯基硅油和含氢硅油混合物形成Pickering乳液,然后通过硅氢加成制备了淀粉纳米晶涂覆的有机硅弹性微球。当淀粉纳米晶浓度为0.1%以上,就可以获得稳定乳液。随淀粉纳米晶浓度从0.1%增加到5.0%,乳液的粒径从70μm减小至17μm。有机硅微球的粒径同乳液粒径相比没有明显变化,涂覆在有机硅微球表面的淀粉纳米晶由聚集的微粒变成连续的层状物。     

聚甲基丙烯酸甲酯/SiO2纳米复合物的制备

基于纳米SiO2表面羟基与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷间的缩合反应,于SiO2表面引入双键.以甲基丙烯酸甲酯为单体,偶氮二异丁腈为引发剂,采用原位自由基聚合的方法,制备了聚甲基丙烯酸甲酯/SiO2纳米复合材料.FTIR和TGA证实聚甲基丙烯酸甲酯大分子链成功接枝在SiO2表面.聚合体系黏度是影响SiO2表面聚甲基丙烯酸甲酯接枝率的关键因素.甲基丙烯酸甲酯浓度为6 mol/L,偶氮二异丁腈浓度为0.05～0.1 mmol/L时,SiO2表面聚甲基丙烯酸甲酯接枝率可达到94％;SiO2用量对表面接枝聚合没有影响.     

聚酰亚胺／TiO2-SiO2纳米复合材料的制备及表征

采用带柔性基团的4,4’-二氨基二苯醚（ODA）和3,3’,4,4’-苯甲酮四酸二酐（BTDA）为单体用两步法合成聚酰亚胺（PI）,并在合成过程中,用溶胶凝胶法在中间产物聚酰胺酸中加入正硅酸四乙酯和钛酸丁酯,不添加水和偶联剂,制备出了PI／TiO2-SiO2复合材料。利用红外（IR）、X衍射（XRD）、热失重分析（TGA）、透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）等对材料的微观结构和热稳定性进行了研究。结果表明,复合膜中纳米TiO2和SiO2在聚酰亚胺基体中有较好的分散,PI／TiO2-SiO2复合材料的热稳定性优于纯PI和PI／TiO2杂化膜。     

叶酸修饰聚碳酸酯磁性载药微球的制备及其性能

通过十六醇(CA)引发2,2-二甲基三亚甲基环碳酸酯(DTC)开环聚合合成了聚碳酸酯(CA-PDTC),CAPDTC进一步与叶酸(FA)通过酯化反应合成了叶酸修饰的聚碳酸酯(CA-PDTC-FA)。采用FTIR、1HNMR和UVvis证实了所得产物的结构。以吲哚美辛(IMC)为模型药物,Fe_3O_4粒子为磁源,通过乳化法制备了叶酸修饰的聚碳酸酯磁性载药微球(CA-PDTC-FA@Fe_3O_4)。经X射线粉末衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)、动态光散射仪(DLS)和振动样品磁强计(VSM)测试,结果发现:质量分数为9.5%的Fe_3O_4粒子被包裹在聚合物微球中,微球粒径约为320 nm,具有超顺磁性,且对IMC的包载率为4.6%,载药微球在模拟人体环境(pH=7.4,37℃)下36 h后的累积释药量为20.0%,具有缓释效果。     

聚乳酸/纳米二氧化钛复合材料的制备及其性能研究

以纳米二氧化钛对聚L-乳酸进行共混改性,并对所得PLLA/TiO2复合材料的结构与性能进行了分析表征。实验结果表明,所得复合材料处于无定型态,退火处理后结晶,TiO2不改变PLLA基体结晶的α晶型,但结晶衍射峰强度随TiO2添加量增加而减弱。TiO2对PLLA基体的结晶性能和熔融行为影响较小,表明TiO2对PLLA的异相成核作用有限。     

两步法制备高分子量聚乳酸/二氧化硅纳米复合材料

通过熔融缩聚制备出中等分子量聚乳酸/二氧化硅纳米复合材料,并利用固相缩聚提高产物的熔点和分子量,探索不同纳米粒子的添加量和反应时间制备高分子量纳米复合材料工艺。通过DSC测定固相缩聚后的产物熔点达到175℃,GPC测定分子量可以达到105以上。由TEM分析可以看出纳米粒子在聚乳酸基体中达到纳米级均匀分散,热重分析显示一定范围内纳米复合材料的热稳定性随着添加量的增加而提高,通过偏光显微镜(POM)可以看出纳米粒子能有效地促进结晶但球晶规整度下降。     

Preparation and Characterization of Micron-Sized PMMA/SiO2 Composite Microspheres

Micron PMMA microspheres which had PVP-g-PMMA graft polymers on the surface were prepared via a dispersion polymerization method by using the PVP K-30 as the dispersant. Because of the PVP-g-PMMA graft polymers, SiO₂ nanoparticles were successfully introduced to the PMMA microsphere’s surface through the TEOS hydrolysis method. SEM and other tests suggested micron-sized PMMA/SiO₂ composite microspheres were successfully synthesized. SiO₂ nanoparticles could grow on the PMMA microspheres, probably because SiO₂ was attracted chemically to the carbonyl bonds on the PVP molecules.     

P(MMA-BA-AA)/PVA复合材料的制备和性能研究

以改进的微乳液聚合法合成了甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸共聚物[P(MMA-BA-AA)]纳米粒子,以此对聚乙烯醇(PVA)进行增强,讨论了粒子含量对复合材料性能的影响,表明少量粒子可明显提高PVA力学性能。采用P(MMA-BA-AA)纳米粒子增强可同时提高复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,P(MMA-BA-AA)含量为5%时,PVA拉伸强度从50.3MPa提高到65.7MPa,断裂伸长率从201%提高到248%。通过中和乳液粒子,证实增强粒子和PVA之间的主要作用是氢键复合。借助动态力学性能测试,定量计算了PVA与增强粒子间的界面黏结强度。结果表明:粒子含量5%时与PVA间作用最强。材料界面黏结强度的变化与其玻璃化转变温度及力学性能的变化完全吻合。