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1、聚硅氧烷微球的制備及其性能研究摘要微米級(jí)單分散聚合物微球在標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、分析化學(xué)、化工填料、液晶顯示、涂料、顏料、油墨、化妝品等方面有廣泛的應(yīng)用。由于聚硅氧烷微球自身所特有的高硬度、高熔點(diǎn)、耐磨性等物理、化學(xué)特性;滑潤(rùn)、無毒、無味等牛理特性;透明、光澤性等光學(xué)特性,而廣泛應(yīng)用在橡膠塑料工業(yè)、化妝品、涂料、顏料、光學(xué)產(chǎn)品等方面。關(guān)鍵詞:聚硅氧烷;微球;制備;性能AbstractMicronmonodispersepolymermicrospheresinastandardmeasurement,m
2、edicine,biochemistry,analyticalchemistry,chemicalpacking,liquidcrystaldisplay,coatings,paints,inks,cosmetics,etc.Thereareawiderangeofapplications.Asthepolysiloxanemicrospheresownuniquehighhardness,highmeltingpoint,wearresistanceandotherphysicalandchemicalp
3、roperties;smooth,non-toxic,odorlessandotherphysicalcharacteristics;transparency,glossandotheropticalproperties,andwidelyusedinrubber,plasticsindustry,cosmetics,paints,pigments,opticalproducts,andsoon.KeyWords:Polysiloxane;Microspheres;Preparation;Performan
4、ce1.高分子微球高分子微球是指直徑在納米級(jí)至微米級(jí),形狀為球形或其它幾何體的高分子材料或高分子復(fù)合材料,其形貌可以是多種多樣的,包括實(shí)心,空心、多孔、啞鈴型、洋蔥型等5。1?1高分子微球的制備方法1.1.1.高分子微球的傳統(tǒng)制備方法制備高分子微球的傳統(tǒng)方法有懸浮聚合法、乳液聚合法、分散聚合法、沉淀聚合法和種子聚合法等。(1)懸浮聚合法懸浮聚合法制備聚合物微球的過程:?jiǎn)误w在懸浮于水中的單體液滴內(nèi)引發(fā)聚合,經(jīng)分離、洗滌和干燥,得到比較純凈、流動(dòng)性好的珠狀聚合物微球。聚合物微球的直徑大小一般在0.05?2?00
5、mm,粒度分布相對(duì)較寬。在懸浮聚合應(yīng)用研究中,主要是合成具有特殊功能的聚合物微球。⑵乳液聚合法乳液聚合法是單體在增溶膠束中引發(fā)聚合,結(jié)果形成穩(wěn)定的乳膠。該種乳膠經(jīng)凝聚、分離、脫水、干燥得到聚合物微粒。聚合物微粒的直徑為微米級(jí)。(3)分散聚合法分散聚合的特點(diǎn)是反應(yīng)前單體、引發(fā)劑及其穩(wěn)定劑都溶于混合溶劑中,單體通過聚合生成不溶于混合溶劑的聚合物,而且形成膠態(tài)穩(wěn)定的分散體系的聚合工藝。(4)沉淀聚合法沉淀聚合與分散聚合的不同點(diǎn)是,沉淀聚合不使用穩(wěn)定劑,而靠添加一些與分散相有親和作用的單體來使微球穩(wěn)定。⑸種子聚合法
6、種子聚合是制備各種功能微球的一種技術(shù)。聚合體系是由種子微球(或種子液滴)、單體(或單體液滴),分散相、引發(fā)劑、穩(wěn)定劑等組成,有時(shí)也需要添加溶脹助劑.單體液滴內(nèi)的單體不斷溶解于分散相內(nèi)繼而被微球吸收?肓至達(dá)到溶脹平衡。溶脹過程結(jié)束后,便可進(jìn)行聚合反應(yīng)。如果--開始聚合物微粒是由分散聚合而得,然后這一種子顆粒被懸浮在新的,溶有單體、引發(fā)劑和穩(wěn)定劑的介質(zhì)中,并通過調(diào)節(jié)介質(zhì)極性等方法,使單體和引發(fā)劑從介質(zhì)中游離出來,并進(jìn)入到聚合粒子中使之溶脹,然后進(jìn)行種子聚合,可得到粒徑達(dá)50ttm.均勻分散的聚合物粒子。這就是分
7、散溶脹法.分散種子溶脹法可以一步溶脹完成,也可以多步溶脹完成。1.1.2.空心高分子微球的制備方法空心高分子微球作為高分子微球中的一種,具有空心形貌,常用的制備方法主要有模板法、自組裝法和乳液聚合法。(1)模板法采用模板法制備空心微球,首先要選擇合適的材料作為模板,然后通過靜電吸附、組裝、溶膠一凝膠等方法在模板微球的表面形成一層前驅(qū)體材料,形成核/殼復(fù)合結(jié)構(gòu)的微球,最后采用鍛燒、溶解、清洗等合適的方法將模板除掉,從而制得所需材料的空心微球,通過控制模板微球的大小可以調(diào)節(jié)所得空心微球粒徑的大小。另外,空心微球
8、球殼的厚度還可以通過包覆材料的厚度或?qū)訑?shù)來進(jìn)行調(diào)節(jié).因此,采用模板法可以制各從微米級(jí)到納米級(jí)等粒徑不同、球殼厚度不同的空心微球,是口前常用的制備空心微球的方法乞一。例如:Park等⑵采用低交聯(lián)的三聚氤胺一甲醛微粒作模板,通過層層吸附P1(一種側(cè)鏈含藥基的聚電解質(zhì))/PSS(4?乙烯基苯磺酸鈉),并且用無水FeC13催化茹基聞的反應(yīng)產(chǎn)生交聯(lián),最后在pH二1的鹽酸溶液溶解模板粒子.由于笏基的存在,這種空心微球具有熒光