紫外光引发反胶束微乳液制备超细纳米微凝胶及其再引发功能的研究
本文以二苯甲酮（BP）或异丙基硫杂蒽酮（ITX）为光引发剂，叔胺为配体，以N，N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂，通过反胶束微乳液固相聚合方法合成了聚丙烯酰胺超细纳米微凝胶，其粒径在1～5nm范围内。采用高分辨透射电镜，激光粒度仪和紫外-可见光光度分析等表征手段，研究了引发剂及其配体的种类与浓度、光照时间、加料方式对聚合产率、微凝胶粒径及活性休眠基团含量的影响。研究表明，引发剂含量的增加，促使微凝胶粒径变小，同时有利于半频那醇自由基耦合至微凝胶上；微量水在反胶束微乳液中的加入，促进了体系的稳定性，利于微粒的成核，但是，粒径增加至5～10nm左右。制备的微凝胶在热诱导下引发苯乙烯（St）在溶液、乳液体系中的接枝聚合，验证了微凝胶上耦合的半频那醇休眠基团的可再引发的功能。
本研究以交联的PAm微凝胶作为大分子引发剂，设计了两个方案实现了在软的纳米粒子上的结构的构建：（1）热诱导下引发St微乳液接枝聚合制备PAm-g-PS结构的微凝胶；（2）紫外光诱导下引发NIPAm溶液接枝聚合制备PNIPAm毛发结构的微凝胶。研究发现，PAm-g-PS微凝胶在水中呈团聚状态，粒径为169nm，而PNIPAm毛发微凝胶的粒径在20～30nm左右，并且在水中呈现非常特殊的温度响应行为-粒子间的缔合/解缔行为。通过核磁共振氢谱（1H NMR），傅立叶红外分析（ATR-FTIR），紫外．可见光分光光度计（UV-vis），粒度分析（DLS），透射电镜（TEM），扫描电镜（SEM）等手段系统地研究了PNIPAm毛发微凝胶的缔合/解缔行为：当加热到33～34℃时，该毛发微凝胶突然出现了快速的缔合行为，粒径从34nm徒增至～120nm，进一步的升温，粒径却开始慢慢的下降，直到45℃时为101nm。这是由于PNIPAm随着温度增加产生的疏水层诱导了超细粒子的团聚，而不是单个粒子的收缩。随着温度的增加，外层收缩产生的压力，将溶胀在PAm软核内的部分水挤出，因此团聚体的体积逐渐减小。在冷却过程中，从动力学角度来看，被压缩的亲水内核产生一定的张力，促使团聚体解体的转折点提前至38℃。
纳米微凝胶;丙烯酰胺;乳液聚合;光引发剂
北京化工大学
硕士
高分子化学与物理
杨万泰
2009
中文
TB383;TQ225.261
56
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）