孔结构可调聚合物微球的制备及贯通性能

具备贯通性能的聚合物微球在微球材料中具有广泛应用。本文采用溶剂挥发法制备孔结构可调的聚甲基丙烯酸甲酯微球并对微球的贯通性能进行研究。通过调控聚合物浓度、致孔剂用量、溶剂组成以及升温速率等实现微球孔结构可调并研究以上参数对微球贯通性能的影响。结果表明：当聚合物的浓度逐渐升高时,微球内部由中空向多孔结构演变,且随着聚合物浓度的增加,微球内部孔数量增多,孔径变小,贯通性能降低;当致孔剂用量逐渐增加时,微球内部结构由多孔向中空演变,且伴随致孔剂用量的减少,微球孔数量增多,孔径变小,贯通性能降低;无论是调控聚合物浓度还是致孔剂用量,微球的贯通性能与结构密切相关,当微球中空或者内部为稀疏的大孔结构时,贯通性较好,在水溶液中沉降率高达80%以上;使用混合溶剂替代单一溶剂以提高多孔聚合物微球的贯通性,发现微球多孔结构的变化趋势并不明显,但是可以较为显著地改变聚合物微球的贯通性,其中当R_TCM/DCM=3∶10时,微球贯通性最佳,相比单一溶剂条件下,在水溶液中沉降率从30%提高到60%。升温速率对微球贯通性影响巨大,升温过快或过慢均对微球贯通性产生不利影响,40℃/25min条件下所制备微球沉降率较高,约60%。     

泡沫相相分离制备多孔聚合物微球连续化工艺

采用在泡沫相进行溶剂挥发的方法，连续、高效制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯[P(MMA-BA)]共聚物多孔微球。采用自制的连续化反应装置，在一定搅拌速率和反应温度下，向反应器连续加料，在出口处连续收集溢出的泡沫并进行消泡、分散，再经洗涤、过滤、干燥得到多孔聚合物微球。重点研究了油相进料速率、反应温度、搅拌速率、聚乙烯醇用量(PVA浓度)对平均泡沫溢出速率、微球收率、微球粒径以及多孔形态的影响规律。结果表明：在反应温度为45℃，搅拌速率为500 r/min，油相溶液进料速率为30 g/min，PVA浓度为1.0%(质量)，油相溶液中P(MMA-BA)∶二氯甲烷(DCM)∶正庚烷(HT)=10∶53∶6(质量比)的工艺条件下，聚合物微球的收率高达92%，平均粒径为130 μm，P(MMA-BA)微球球形饱满，呈多孔结构。