以碳酸鈣微粒子為模板制備聚脲空心微球.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步，高分子行業(yè)也獲得了舉世矚目的成就，人們對(duì)高分子材料的合成工藝、性能、應(yīng)用等方面的要求也日益提高。擁有特殊形貌及功能的高分子材料成為近幾年的研究熱點(diǎn)。聚合物空心微球是一類新型高分子材料，空心結(jié)構(gòu)賦予了其低密度、高比表面積等特點(diǎn)，同時(shí)內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)還可以成為其它物質(zhì)如催化劑、藥物等的載體，使其在催化、涂料、化妝品、醫(yī)藥等許多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。目前制備聚合物空心微球的主要方法有模板法、自組裝法、種子乳液聚合法、堿溶脹法等。

2、其中模板法是制備聚合物空心微球最簡(jiǎn)單的方法之一，具有方法較為成熟、模板粒子單分散性好、空心微球制備過程簡(jiǎn)單、形貌可控等優(yōu)點(diǎn)。
　　聚脲作為一種合成方法簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良、用途廣泛的高分子材料，近年來引起了人們廣泛的關(guān)注。本課題組在之前的實(shí)驗(yàn)中以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為單體，在水/丙酮混合溶劑中使IPDI與水反應(yīng)，經(jīng)過沉淀聚合法制備出了表面潔凈并富含胺基的實(shí)心聚脲微球。以此為基礎(chǔ)，本論文選用IPDI為單體，球形碳酸鈣(CaCO3

3、)粒子為模板，在水/丙酮混合溶劑中通過模板法制備了CaCO3/聚脲的核/殼微球，經(jīng)鹽酸刻蝕之后得到聚脲空心微球，使聚脲材料既保持了原有的特性，又具有了特殊的形貌。
　　本論文主要探討了不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)CaCO3模板粒子以及聚脲空心微球形成的影響。主要內(nèi)容如下：在晶型控制劑聚對(duì)苯乙烯磺酸鈉(0.1 wt％)存在的情況下，將等摩爾濃度的Na2CO3和CaCl2(0.025mol/L)水溶液等體積混合，在超聲波分散(40KHz)和攪拌分散

4、(200r/min)同時(shí)存在，反應(yīng)溫度為10～15℃條件下經(jīng)過沉淀反應(yīng)制備了直徑為3.2μm左右的CaCO3球形粒子，并以此CaCO3粒子為模板，IPDI為單體，在水/丙酮混合溶劑中通過IPDI與水及其后續(xù)反應(yīng)制備CaCO3/聚脲-核/殼微球，然后將核/殼微球用HCl刻蝕以去除CaCO3內(nèi)核，得到聚脲空心微球。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所制備聚脲空心微球的空腔直徑與所使用的CaCO3模板的粒徑一致，在水/丙酮質(zhì)量比為30/70、振蕩分散頻率在120