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聚合物中空微球的制备、功能化及组装

作　者: 吕卉
导　师: 杨柏
学　校: 吉林大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 中空微球复合微球种子乳液聚合稀土配合物微球结构胶体晶体聚合物吉林大学温敏性博士学位论文
分类号: O631
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

近来,具有一定形貌和功能性质的聚合物微球的制备及应用研究已经成为胶体微粒体系发展的重要方向。人们设计了各种合成路线,采用多种合成方法去制备具有光、电、磁及生物特性的聚合物中空及复合微球,这些技术正推动着化学、材料科学、生物学和物理学等各个学科之间的相互交叉与迅速发展。本论文通过不同方法制备了形貌不同的聚合物微球,并将微球进行了功能化与组装,主要包括四方面的工作:第一,采用种子乳液聚合法合成了单分散的聚合物中空微球,通过对微球结构的详细表征以及对影响中空球形态因素的细致考察,深入探讨了中空微球的形成机理。由于体系中没有使用任何有机溶剂,且中空结构是在聚合过程中形成的,不需要后处理,方法简单易行;第二,在建立聚合物中空微球制备方法的基础上,将稀土配合物加入单体中,通过共聚得到了荧光中空和复合微球,并以此为构筑基元,采用单基片倾斜沉积法制备了发光胶体晶体;以SiO2/PS核壳微球作种子合成了带有二氧化硅核的荧光中空微球;第三,通过内部相分离法将稀土配合物包覆到胶囊内,得到了PMMA荧光纳米胶囊,与未包覆的稀土配合物相比,胶囊荧光性质的pH稳定性得到了明显提高;第四,通过无皂和种子乳液聚合两步法制备了温敏性PS/PNIPAM核壳微球,以此作为模板进行Fe3O4粒子的原位生成和CdTe纳米晶的复合,得到了多功能的复合微球。

全文目录

提要  4-8
第一章绪论  8-43
  第一节聚合物微球  8-23
    1.1 中空微球  9-17
    1.2 复合微球  17-19
    1.3 微胶囊  19-23
  第二节功能性聚合物微球  23-33
    2.1 荧光聚合物微球  23-26
    2.2 磁性聚合物微球  26-29
    2.3 其它功能性及双功能聚合物微球  29-31
    2.4 基于功能性聚合物微球构筑胶体晶体  31-33
  第三节凝胶微球  33-41
    3.1 PNIPAM 水凝胶  34-35
    3.2 PNIPAM 凝胶微球  35-38
    3.3 纳米微粒与PNIPAM 的复合  38-39
    3.4 PNIPAM 凝胶微球的应用  39-41
  第四节本文的设计思路  41-43
第二章种子乳液聚合法制备聚合物中空及复合微球  43-72
  第一节实验部分  43-46
    2.1.1 实验原料  43-44
    2.1.2 无皂乳液聚合法制备单分散种子粒子  44
    2.1.3 聚合物中空微球的制备  44-45
    2.1.4 溶胀法和半连续法制备聚合物中空和复合微球  45
    2.1.5 单体转化率的测定  45
    2.1.6 测试仪器  45-46
  第二节单分散聚合物中空微球的合成与表征  46-61
    2.2.1 中空微球的形成机理  48-52
    2.2.2 MMA/DVB 用量比对中空球形成的影响  52-54
    2.2.3 HEMA 的用量对中空球形态的影响  54-55
    2.2.4 单体/种子质量比对中空球形态的影响  55-56
    2.2.5 种子表面电荷密度和种子尺寸对中空球形态的影响  56-59
    2.2.6 交联种子对微球形态的影响  59-60
    2.2.7 表面活性剂SDS对中空球形态的影响  60-61
  第三节溶胀法结合半连续法制备聚合物中空及复合微球  61-71
    2.3.1 以MMA 和DVB 作单体制备中空及复合微球  62-67
    2.3.2 以St和DVB作单体制备中空及复合微球  67-69
    2.3.3 以MMA 和EGDMA 作单体制备复合微球  69-71
  本章小结  71-72
第三章含稀土配合物的荧光中空微球的合成与组装  72-88
  第一节实验部分  72-75
    3.1.1 实验原料  72-73
    3.1.2 种子的制备  73
    3.1.3 荧光聚合物中空微球的制备  73
    3.1.4 荧光聚合物复合微球的制备  73-74
    3.1.5 发光胶体晶体的制备  74
    3.1.6 带有二氧化硅核的荧光中空微球的合成  74
    3.1.7 测试仪器  74-75
  第二节荧光中空和复合聚合物微球的制备及组装  75-82
  第三节带有二氧化硅核的荧光中空微球  82-87
  本章小结  87-88
第四章相分离法制备发光聚甲基丙烯酸甲酯纳米胶囊  88-98
  第一节实验部分  89
    4.1.1 实验原料  89
    4.1.2 发光PMMA 纳米胶囊的制备  89
    4.1.3 测试仪器  89
  第二节发光PMMA 纳米胶囊的制备  89-97
    4.2.1 乳化剂的选择  90-91
    4.2.2 荧光纳米胶囊  91-93
    4.2.3 乳化剂浓度对胶囊荧光强度的影响  93-94
    4.2.4 影响纳米胶囊尺寸的因素  94-95
    4.2.5 pH 值对纳米胶囊荧光性质的影响  95-97
  本章小结  97-98
第五章具有荧光、磁性以及温敏性多功能聚合物微球的合成..  98-118
  第一节实验部分  99-101
    5.1.1 实验原料  99
    5.1.2 水溶性Fe_3O_4 纳米粒子的制备  99
    5.1.3 具有荧光、磁性以及温敏性的多功能复合微球的合成  99-101
    5.1.4 表征仪器  101
  第二节带有正电荷的PS/PNIPAM 核壳微球的合成  101-117
    5.2.1 PS/PNIPAM 核壳微球的合成与表征  101-104
    5.2.2 NIPAM 的用量对PS/PNIPAM 核壳微球温敏性的影响  104-105
    5.2.3 AEMH 的用量对PS/PNIPAM 核壳微球温敏性和电势的影响  105-117
  本章小结  117-118
参考文献  118-131
作者简介  131-132
博士期间发表的论文  132-134
致谢  134-135
摘要  135-138
Abstract  138-140

聚合物中空微球的制备、功能化及组装

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