分散聚合法制備二氧化硅-聚丙烯酸叔丁酯核殼復(fù)合粒子.pdf

1、本文采用分散聚合法制備內(nèi)核為二氧化硅(SiO2)、殼層為聚丙烯酸叔丁酯的核殼復(fù)合粒子，目的是想通過(guò)水解，使聚丙烯酸叔丁酯轉(zhuǎn)變?yōu)榫郾┧幔詈蟮玫綒訛榫郾┧岬臒o(wú)機(jī)/有機(jī)核殼復(fù)合粒子。該粒子殼層具有pH敏感性，能響應(yīng)環(huán)境pH值的變化發(fā)生溶脹或收縮，相應(yīng)地其親疏水性也會(huì)發(fā)生變化，因此該粒子作為催化劑或酶的載體能起到根據(jù)環(huán)境pH值控制它們的活性的作用。 首先用甲基丙烯酸—3—(三甲氧基硅基)丙酯(MPS)對(duì)溶膠—凝膠法合成的SiO2

2、膠體粒子表面進(jìn)行修飾，使其表面接枝能參與自由基聚合反應(yīng)的碳碳雙鍵基團(tuán)。研究了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和MPS用量對(duì)SiO2膠體粒子表面MPS接枝量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接枝量隨著反應(yīng)時(shí)間及MPS用量的增加而增加，反應(yīng)溫度升高也會(huì)使接枝量增加，但增加的幅度不是很大。 然后以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)為穩(wěn)定劑、乙醇/水混合溶劑為分散介質(zhì)，對(duì)丙烯酸叔丁酯的分散聚合行為進(jìn)行了研究，重點(diǎn)考察了分散介質(zhì)組成、單體濃度、

3、引發(fā)劑濃度以及穩(wěn)定劑濃度對(duì)單體轉(zhuǎn)化率、形成的聚丙烯酸叔丁酯微球粒徑及其分散系數(shù)的影響。丙烯酸叔丁酯在乙醇/水分散介質(zhì)中進(jìn)行分散聚合的適宜反應(yīng)條件為：分散介質(zhì)中乙醇和水的質(zhì)量比為60/40，單體相對(duì)于分散介質(zhì)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5％，引發(fā)劑和穩(wěn)定劑相對(duì)于單體的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為1％和20％，反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為24h。該條件下丙烯酸叔丁酯發(fā)生分散聚合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率超過(guò)90％，得到的聚丙烯酸叔丁酯微球直徑為0.95μm，其分散系數(shù)為0.048

4、。 最后以MPS修飾過(guò)的SiO2膠體粒子為種子，丙烯酸叔丁酯為單體，PVP為穩(wěn)定劑，AIBN為引發(fā)劑，采用分散聚合法制備出內(nèi)核為SiO2、殼層為聚丙烯酸叔丁酯的核殼復(fù)合粒子。聚合反應(yīng)體系中SiO2粒子的濃度和穩(wěn)定劑的用量對(duì)SiO2/聚丙烯酸叔丁酯核殼復(fù)合粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)有較大影響。SiO2粒子濃度太低，易形成純聚合物粒子；SiO2粒子濃度太高，易形成多核復(fù)合粒子。穩(wěn)定劑用量少，易形成多核復(fù)合粒子。用TEM觀察到最終制備的復(fù)合粒子具