沉淀聚合法高产率制备单分散聚脲微球
发布时间：2021-06-05 22:03
单分散聚合物微球广泛应用于多领域,如药物载体与药物释放、液晶显示、酶固定、色谱分析填充材料。制备单分散聚合物微球的方法主要有乳液聚合法、悬浮聚合法、玻璃膜乳化法和沉淀聚合法等。在这些聚合方法中,沉淀聚合法一般无需表面活性剂或稳定剂等添加剂,制得的微球表面洁净光滑,制备及后处理过程简单易操作,因此得到了研究者的青睐。正是因为无表面活性剂或稳定剂,沉淀聚合中单体加入量严重受限,因此溶剂利用率低,微球生产效率极低,严重制约了其规模化生产及应用。本文基于逐步聚合原理,以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为唯一单体,通过其与二元或三元含水混合溶剂中的水反应,沉淀聚合高产率地制得单分散聚脲微球。在混合溶剂水/乙腈中,以IPDI为单体,通过优化聚合温度、水/乙腈质量比、IPDI加入量,将获得单分散聚脲微球的最高IPDI加入量提升到28.0 wt%,微球产率为94.8%。由此得到的单分散微球的产率约为自由基沉淀聚合的27倍,是此前报道的在水/丙酮混合溶剂中制备同样微球产率的3倍。此外,优化反应条件的结果表明,微球的均一性与溶剂中IPDI的溶解度密切相关,只有当IPDI加入量不高于对应条件下IPDI溶解度时...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IPDI与水反应制备聚脲的反应方程式
济南大学硕士学位论文径由 9.48 μm 增长到 9.86 μm，产率由 72.73 %增从 90 min 开始微球粒径和产率趋于稳定，微球的机理[31]可知，聚合物微球的生成包括两个阶段反应生成的低聚物达到临界链长时，就会从溶剂。在微球的增长阶段，初级粒子通过不断从溶液中官能团与溶液中的单体继续反应实现微球的增长低聚物量较多所以微球粒径及产率均增长较快，但得微球增长过程变得缓慢，最后趋于稳定。
应该是由于此时混合溶剂中乙腈的用量较高，对微球表面低聚物的溶解/溶胀性较强得粒子表面变粘、相互之间容易发生聚并所致（见图 3.4 H）。表 3.1 聚合温度为 50 °C 时水/乙腈质量比和 IPDI 加入量对聚脲微球成球的影响水/乙腈质量比IPDI 溶解量(wt%)IPDI 加入量(wt%)浊化时间(min)微球产率(%)Dn(μm) Dw/Dn20/80 23.0 23.0 92 95.12 11.22 1.01020/80 23.0 24.0 93 部分粘连19/81 25.0 23.0 100 94.62 12.68 1.00919/81 25.0 24.0 101 94.06 13.74 1.02918/82 27.0 24.0 122 94.57 9.79 1.00818/82 27.0 25.0 125 93.83 18.03 1.04517/83 30.0 24.0 130 93.76 8.30 1.00617/83 30.0 25.0 140 94.29 11.95 1.00817/83 30.0 26.0 144 94.23 10.76 1.01816/84 32.0 24.0 150 93.06 8.19 部分粘连
【参考文献】：
期刊论文
[1]疏水改性聚丙烯酰胺的反相微乳液聚合[J]. 魏俊,刘通义,戴秀兰,陈光杰,林波. 石油化工. 2018(11)
[2]细乳液聚合法制备聚合物空心球[J]. 张珂,汪太生,李自力,戴静闻,何卫东,白如科. 高分子学报. 2018(04)
[3]聚脲弹性体/纤维增强树脂基复合材料抗冲击性能研究[J]. 贺红鹰,倪爱清,王继辉,杨斌. 玻璃钢/复合材料. 2017(05)
[4]聚脲包覆混凝土的压缩和吸能特性研究[J]. 张青艳,靳晓庆,郑宇轩,周风华. 工程力学. 2016(04)
[5]三羟甲基丙烷三丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯沉淀聚合制备单分散聚合物微球[J]. 梁悦,朱晓丽,姜绪宝,孔祥正. 高分子学报. 2016(04)
[6]喷涂聚脲应用于悬索桥主缆防护涂层的耐腐蚀性能研究[J]. 吕平,何筱姗,黄微波,陈凯华,何鑫. 涂料工业. 2016(01)
[7]回流沉淀聚合:单分散聚合物纳米水凝胶微球制备新技术[J]. 金莎,潘元佳,汪长春. 化学学报. 2013(11)
[8]三羟甲基丙烷三丙烯酸酯-苯乙烯沉淀聚合高产率制备高交联单分散聚合物微球[J]. 姜文巧,张利娜,顾相伶,朱晓丽,孔祥正. 高分子学报. 2013(03)
[9]沉淀聚合制备聚（季戊四醇三丙烯酸酯—苯乙烯）单分散微球及其形成机理[J]. 张召,顾相伶,朱晓丽,孔祥正. 物理化学学报. 2012(04)
[10]SYNTHESIS OF MONODISPERSE HOLLOW POLYMER MICROSPHERES WITH FUNCTIONAL GROUPS BY DISTILLATION PRECIPITATION POLYMERIZATION[J]. 杨新林. Chinese Journal of Polymer Science. 2010(02)
博士论文
[1]沉淀聚合制备单分散高分子微球及其自组装[D]. 顾相伶.山东大学 2010
本文编号：3213001
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IPDI与水反应制备聚脲的反应方程式
济南大学硕士学位论文径由 9.48 μm 增长到 9.86 μm，产率由 72.73 %增从 90 min 开始微球粒径和产率趋于稳定，微球的机理[31]可知，聚合物微球的生成包括两个阶段反应生成的低聚物达到临界链长时，就会从溶剂。在微球的增长阶段，初级粒子通过不断从溶液中官能团与溶液中的单体继续反应实现微球的增长低聚物量较多所以微球粒径及产率均增长较快，但得微球增长过程变得缓慢，最后趋于稳定。
应该是由于此时混合溶剂中乙腈的用量较高，对微球表面低聚物的溶解/溶胀性较强得粒子表面变粘、相互之间容易发生聚并所致（见图 3.4 H）。表 3.1 聚合温度为 50 °C 时水/乙腈质量比和 IPDI 加入量对聚脲微球成球的影响水/乙腈质量比IPDI 溶解量(wt%)IPDI 加入量(wt%)浊化时间(min)微球产率(%)Dn(μm) Dw/Dn20/80 23.0 23.0 92 95.12 11.22 1.01020/80 23.0 24.0 93 部分粘连19/81 25.0 23.0 100 94.62 12.68 1.00919/81 25.0 24.0 101 94.06 13.74 1.02918/82 27.0 24.0 122 94.57 9.79 1.00818/82 27.0 25.0 125 93.83 18.03 1.04517/83 30.0 24.0 130 93.76 8.30 1.00617/83 30.0 25.0 140 94.29 11.95 1.00817/83 30.0 26.0 144 94.23 10.76 1.01816/84 32.0 24.0 150 93.06 8.19 部分粘连
【参考文献】：
期刊论文
[1]疏水改性聚丙烯酰胺的反相微乳液聚合[J]. 魏俊,刘通义,戴秀兰,陈光杰,林波. 石油化工. 2018(11)
[2]细乳液聚合法制备聚合物空心球[J]. 张珂,汪太生,李自力,戴静闻,何卫东,白如科. 高分子学报. 2018(04)
[3]聚脲弹性体/纤维增强树脂基复合材料抗冲击性能研究[J]. 贺红鹰,倪爱清,王继辉,杨斌. 玻璃钢/复合材料. 2017(05)
[4]聚脲包覆混凝土的压缩和吸能特性研究[J]. 张青艳,靳晓庆,郑宇轩,周风华. 工程力学. 2016(04)
[5]三羟甲基丙烷三丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯沉淀聚合制备单分散聚合物微球[J]. 梁悦,朱晓丽,姜绪宝,孔祥正. 高分子学报. 2016(04)
[6]喷涂聚脲应用于悬索桥主缆防护涂层的耐腐蚀性能研究[J]. 吕平,何筱姗,黄微波,陈凯华,何鑫. 涂料工业. 2016(01)
[7]回流沉淀聚合:单分散聚合物纳米水凝胶微球制备新技术[J]. 金莎,潘元佳,汪长春. 化学学报. 2013(11)
[8]三羟甲基丙烷三丙烯酸酯-苯乙烯沉淀聚合高产率制备高交联单分散聚合物微球[J]. 姜文巧,张利娜,顾相伶,朱晓丽,孔祥正. 高分子学报. 2013(03)
[9]沉淀聚合制备聚（季戊四醇三丙烯酸酯—苯乙烯）单分散微球及其形成机理[J]. 张召,顾相伶,朱晓丽,孔祥正. 物理化学学报. 2012(04)
[10]SYNTHESIS OF MONODISPERSE HOLLOW POLYMER MICROSPHERES WITH FUNCTIONAL GROUPS BY DISTILLATION PRECIPITATION POLYMERIZATION[J]. 杨新林. Chinese Journal of Polymer Science. 2010(02)
博士论文
[1]沉淀聚合制备单分散高分子微球及其自组装[D]. 顾相伶.山东大学 2010
本文编号：3213001
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3213001.html
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