利用超細的固體顆粒可以代替表面活性劑穩定地存在于油/水界面,能阻止分散的油(水)微滴再次凝聚為大液滴而分相,起到了穩定乳液的作用。Yin等用溫和的Pickering乳液聚合法一步制備PS/Fe3O4高磁性微球。用溴化十六烷基三甲銨(CTAB)改性的Fe3O4粒子作為穩定劑(錨定在聚合物外層),完全疏水的油酸改性的Fe3O4粒子則被包埋在微球中。
Liu等首先利用無皂乳液法制備油酸包裹的Fe3O4納米粒子,再利用種子乳液聚合法制備了P(MMA-DVB(二乙烯基苯)-GMA)/Fe3O4磁性復合微球,***在微球表面接枝聚酰胺(PAMAM)(圖1)。所得的接枝聚酰胺磁性高分子微球的比飽和磁化強度為4.9A·m2/kg,遠低于純磁性納米粒子,分析可能是微球的殼層比較厚所致.
亞微米(50~500nm)液滴構成的穩定的液/液分散體系稱為細乳液,在穩定的細乳液聚合中,細乳液液滴是主要的成核點即聚合場所,聚合前液滴的數目和大小在聚合過程中基本保持不變,決定了**終的乳膠粒的數目和尺寸,不像常規聚合由聚合動力學決定。Zhang等[14]通過細乳液聚合法制備P(St-MMA)/Fe3O4復合微球,磁性微球的比飽和磁化強度達到51.0A·m2/kg,磁性Fe3O4納米粒子的含量達到61.5wt%。
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由于其較大的支鏈,聚甲基丙烯酸甲酯的黏度較高,因此在使用熱加工方法時加工速度比較慢,有機玻璃不但能用車床進行切削,鉆床進行鉆孔,而且能用**、氯仿等粘結成各種形狀的器具,也能用吹塑、注射、擠出等塑料成型的方法加工成大到飛機座艙蓋,小到假牙和牙托等形形**的制品。 氰基丙烯酸酯、二氯甲烷或氯仿等都可以輕微地溶解有機玻璃,然后可以把兩塊有機玻璃牢固地黏合在一起。 生產1公斤的PMMA,需要大約2公斤的石油。在有氧的情況下,PMMA在458°C開始燃燒,燃燒后生成二氧化碳、水、一氧化碳及包括甲醛在內的一些低分子化合物。 北京聚甲基丙烯酸甲酯微球
在酶催化領域:微球作為酶固定的載體可以保持酶的高度專一性和催化效率;提高酶的穩 定性和壽命;減小酶對產品的污染;實現生產連續化和酶的循環使用。微球也可以用于催 化劑的載體使得催化劑易于回收使用。 在化工領域:微球已***地添加到油漆、涂料、造紙、塑料以改善產品的抗刮性,提高產 品的耐磨性,及光學性能。 總之納米微球材料應用非常***,幾乎滲透到所有的領域,納米材料科學家不斷地開發出 新技術來賦予納米微球新的光,電,磁,等各種功能, 使它為人類創造無限可能,以滿足現代產 業關鍵材料和技術的需求。
聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate),簡稱PMMA),又稱做壓克力、亞克力(英文Acrylic)或有機玻璃、Lucite(商品名稱),在中國臺灣稱做壓加力,在香港多稱做阿加力膠,具有高透明度,低價格,易于機械加工等優點,是平常經常使用的玻璃替代材料。聚甲基丙烯酸甲酯的單體為甲基丙烯酸甲酯(MMA,壓克力單體)。 聚甲基丙烯酸甲酯經常用作玻璃的替代品,兩種物質的性質分別如下: 物理性質 PMMA的密度比玻璃低:PMMA的密度大約在 1.15-1.19 g/cm3,是玻璃(2.40-2.80 g/cm3)的一半、金屬鋁(屬于輕金屬)的43%。
反相乳液聚合是制備親水性磁性聚合物微球的一種方法,其主要特點是將水溶性單體溶于水中,然后在乳化劑的作用分散于非極性液體中,形成W/O分散相的聚合反應。Hong[15]等首先制備了以葡聚糖為穩定劑的水基磁流體,苯乙稀為連續相,在Span-85和CTAB乳化劑作用下,采用反相乳液聚合方法制備了粒徑為200nm,高磁含量的復合微球。
Wang等提出了一種新的在雙乳液體系中的原位聚合技術,并用該法制備了PS-HEMA磁性高分子微球。Wang等首先以溶有PS-HEMA共聚物的乙酸乙酯為油相,FeCl2/FeCl3溶液為內部水相(W1),PVA-217和Na2SO4為外部水相,制備了W1/O/W2雙乳液體系。然后向上述體系添加氨水溶液,堿溶液擴散至內部水相與鐵離子反應形成磁核。與傳統原位法相比,該法所得微球包埋率高(26.1%)和磁化強度大(12.2emu/g)。由于原位乳液聚合制備的聚合物納米粒子具有顆粒尺寸小、分布均勻、分散穩定等優點,逐漸引導著乳液聚合新的發展方向。
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2.3表面引發活性聚合法
表面引發活性活性聚合法是指通過一定的方法使自由基活性種鍵合到磁性粒子表面,然后引發單體聚合的一種方法,其比較大特點是可以控制聚合物分子量及得到窄分子量的聚合物,容易實現對磁性聚合物微粒粒徑的均一可控以及聚合物層的厚度控制及功能化。常見的表面引發活性聚合法主要包括:氮氧穩定自由基(NMRP)、可逆加成斷裂鏈轉移聚合聚合法(RAFT)、原子轉移自由基聚合法(ATRP)[21]、活性開環聚合等。
陳志軍等采用化學共沉淀法合成了Fe3O4納米粒子,然后用3-甲基丙稀酷氧基三甲氧基硅院(3-MPS)對其表面改性引入雙鍵,然后以苯乙稀為卑體,4-經基-2,2,6,6-四甲基呢淀-1-氧化物自由基(HTEMPO)為穩定自由基介質,采用可控“活性”自由基聚合在納米粒子表面原位引發聚合制備了粒徑為20-30nm,磁含量為62.6%的磁性聚苯乙稀復合納米粒子。
Qin先制備了含有RAFT鏈轉移劑的S-節基-S’-三甲氧基桂基丙基三硫碳酸醋(BTPT),并對共沉淀法制備的Fe3O4納米粒子表面進行改性得到表面負載RAFT試劑的磁性納米粒子,然后在其表面引發聚乙二醇甲基丙稀酸酯聚合。由于表面聚乙二醇的生物相容性,其對牛血清蛋白,溶菌酶及球蛋白無特異性吸附,說明其在納米顆粒在體內有較長循環時間,在***輸送和釋放等方面具有潛在的應用。
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