PS基各向异性微球的可控制备与形成机理研究

【摘要】聚合物微球材料的产生和发展对人类社会的进步产生了巨大的影响,因此,高分子微球的形貌可控操作的研究一直是科研工作者们关注的课题。随着科学研究的不断深入,不同形貌的高分子微球被人们制备出来,其中最值得关注的就是高尔夫状和碗状结构的各向异性微球。然而,与合成普通的聚合物微球相比,制备高尔夫状和碗状聚合物微球的难度较大。对于聚合物微球来说,为了维持界面自由能最低,最终导致微球极易变成规则的球形。另外,高尔夫状和碗状高分子微球由于其具有较低的密度和较高的比表面积等特点而备受科研工作者们的关注。因此,对高尔夫状和碗状聚合物微球的形貌控制研究,无论在基础理论研究还是应用研究方面都将具有重要意义。本文以非溶剂/溶剂诱导相分离法制备形貌可控的高尔夫状和碗状微球为目标,以界面化学理论为基础,不同溶蚀条件对高尔夫状和碗状微球形貌的影响为研究对象,得出碗状微球的形成机理。主要内容如下：1采用无皂乳液聚合法分别制备出P(St-co-MMA-co-MAA)(St/MMA=7/3(w/w),MAA=5%w)模板微球和P(St-co-MMA-co-MAA)(St/MMA=5/5(w/w),MAA=5%w)模板微球,通过测定乳液的固含量推算出聚合反应的转化率,通过透射电子显微镜(TEM)得出微球的形貌和粒径。实验结果表明：PS(7/3)和PS(5/5)的转化率分别为88.56%和90.45%,TEM表明微球的单分散性很好,粒径分别为350nm和400nm。2以P(St-co-MMA-co-MAA)(St/MMA=7/3(w/w),MAA=5%w)微球为模板,以正丁醇/水作为分散介质,正庚烷为良溶剂,采用溶剂/非溶剂诱导相分离法制备出高尔夫状多孔聚合物微球,详细考察了分散介质种类(乙醇/水、正丁醇/水、环己醇/水)与用量、良溶剂的用量、分散方法(超声、磁力搅拌)对高尔夫状多孔微球形貌的影响,并考察了微球的溶蚀随时间的变化,并且对溶蚀成分做了分析,实验结果表明：当分散介质选用正丁醇/水时,并且体积比为5mL/15mL,正庚烷用量为2mL时,温度在60℃,反应时间为30分钟时,能够溶蚀出较完美的高尔夫状多孔形貌；采用超声和磁力搅拌不同的分散方法可以实现碗状和高尔夫状间的形貌转变；含有MAA和St的共聚物比St和MMA的共聚物更易被溶蚀。3以P(St-co-MMA-co-MAA)(St/MMA=5/5(w/w),MAA=5%w)微球为模板,以环己醇/水作为分散介质,正庚烷为良溶剂制备出碗状中空的聚合物微球,较为系统的考察了分散介质种类(乙醇/水、正丁醇/水、环己醇/水)与用量、良溶剂的用量、分散方法(超声、磁力搅拌)对碗状微球形貌的影响,并考察了微球的溶蚀随时间的变化,并对溶蚀成分做了分析,并对碗状微球的形成机理做了初步探讨。实验结果表明：当分散介质选用环己醇/水时,体积比为5mL/15mL,正庚烷用量为2mL时,温度在60℃,反应时间为30分钟时,能够溶蚀出较完美的碗状形貌；采用超声和磁力搅拌不同的分散方法可以实现碗状和高尔夫状间的形貌转变；通过对微球溶蚀随时间变化的研究表明：当反应刚开始时,微球表面形成凹陷即溶剂非溶剂从微球表面逐步渗透溶蚀,随着微球逐渐被溶胀,非溶剂随溶剂打开的通道进入到微球内部,在微球内部相互作用形成相分离,最后用乙醇清洗离心分离,碗状结构得以保存。4.对ITO刻蚀废液中硝酸的还原做了初步探讨,结果表明铜和过氧化氢可以对其还原。其中用过氧化氢做还原剂生成产物是水,对环境友好无污染,本文中的硝酸根离子的浓度采用紫外可见分光光度法测定,实验表明该方法快速简便、准确度高、精密度好。
【作者】潘海娇；
【导师】周艺峰；
【作者基本信息】安徽大学，材料工程，2014，硕士
【关键词】形貌可控；各向异性微球；聚苯乙烯基；机理研究；HNO3还原；

【参考文献】
[1]范铮,曾淦宁,沈江南,阮慧敏,张国亮.美国海洋教育对我国海洋教育强国的一些启示[J].现代物业(中旬刊),2013,12:53-55.
[2]徐苗青,吴剑锋.抗坏血酸在石墨烯修饰电极上的电催化行为研究[J].安阳师范学院学报,2013,02:18-20.
[3]刘文炯.基于ITIL的企业IT服务管理系统分析与研究[J].电子技术与软件工程,2015,07:262.
[4]白春河.侧边抛磨光纤传输特性的实验研究[D].兰州大学,计算机技术,2012,硕士.
[5]宋春梅.农作系统养分平衡的研究——以河北省曲周县为例[D].中国农业大学,生态学,2004,硕士.
[6]张晓倩.文科硕士研究生学习生活现状调研[D].兰州大学,高等教育学,2013,硕士.
[7]徐紫光.产业转移背景下我国加工贸易管理体系创新研究[D].对外经济贸易大学,世界经济,2014,博士.
[8]陈林涛.单壁碳纳米管的拉曼光谱及SERRS光谱研究[D].河南大学,光学,2004,硕士.
[9]陈慧.沙冬青种子总黄酮的提取工艺及其生物活性研究[D].甘肃农业大学,发育生物学,2013,硕士.
[10]石晶晶.基于FRFT的高速列车安全性态评估数据特征分析[D].西南交通大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[11]徐菲.论中国汉传佛教梵呗“华严字母”的音乐特色[D].上海大学,音乐学,2013,硕士.
[12]韩力,韩学山,雷鸣,马晓红,杨明.节点负荷预测与发电控制结合的状态预估方法[J].电力系统自动化,2009,04:16-20.
[13]冯剑军.基于双剪统一强度理论的厚壁圆筒的塑性极限载荷分析[D].湘潭大学,一般力学与力学基础,2002,硕士.
[14]马静.当代新彩荷花装饰创新研究[D].景德镇陶瓷学院,美术学,2014,硕士.
[15]温宏宇.公交车专用道违规车辆识别系统研究[D].大连海事大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[16]肖文洲.CIMS环境下汽车模具制造企业业务流程重构的研究与实践[D].湖南大学,车辆工程,2003,硕士.
[17]钟森.反射地震记录的多尺度边缘检测[J].石油地球物理勘探,1998,01:61-65+138.
[18]李晓斌,原学平,李晓东,郭军献.阳极焙烧炉重油温度智能变参数PID控制系统[J].冶金自动化,2005,05:33-37.
[19]侯亮.中国银行江苏分行信用卡业务拓展策略研究[D].西安工业大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[20]杨兴子.他者眼中的中亚留学生形象研究[D].新疆师范大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[21]周静.逆针灸三阴交穴对去卵巢大鼠HPO轴影响的实验研究[D].北京中医药大学,针灸推拿学,2013,硕士.
[22]王静彤.论我国民事陪审制度的完善[D].辽宁大学,法律,2012,硕士.
[23]靳军,刘楼军,邵雨,梁承敏.综合地球物理方法识别准噶尔盆地的岩性圈闭[J].石油地球物理勘探,2002,03:287-290+299-306.
[24]李振军.APCVD法生长ZnO单晶和薄膜[D].北京交通大学,2013.
[25]张琼月.服务型领导、组织承诺与员工离职关系的实证研究[D].河北大学,企业管理,2014,硕士.
[26]邹树平.南京夹江饮用水源地陆域自然生态与人类活动对其安全影响评价研究[D].南京师范大学,地图制图学与地理信息工程,2012,硕士.
[27]左晓明.石家庄市夏季热环境研究[D].河北师范大学,自然地理学,2014,硕士.
[28]王文姣.深覆盖层地基面板堆石坝的抗震特性研究[D].郑州大学,水工结构工程,2013,硕士.
[29]王之中,孔明,任玉荣,马维纲,江卫东,丁玉琴,车成卫,黎明.2012年度国家自然科学基金工程与材料科学领域主要依托单位申请与资助情况分析[J].中国科学:技术科学,2013,04:347-352.
[30]刘强.面向查询语句的扩展过滤及权重计算研究[D].华中师范大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[31]于恒彬.东秦岭宁陕—镇安一带晚印支—早燕山期构造—岩浆演化与金钼成矿特征分析[D].长安大学,构造地质学,2013,硕士.
[32]张燕.CD44在IgA肾病中的表达及临床意义[D].青岛大学,内科学,2003,硕士.
[33]张体慧.问答社区用户知识分享行为的动机研究[D].中国矿业大学,设计艺术学,2014,硕士.
[34]王京晶.“后世博”时代临时性景观的设计探究[D].沈阳师范大学,美术学,2013,硕士.
[35]段筱曼.留学生汉语能愿动词偏误研究[D].华中师范大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[36]白玉陈.周作人与金素云的散文比较研究[D].对外经济贸易大学,外国语言学及应用语言学,2004,硕士.
[37]储俊杰.大鼠中缝背核NOS阳性神经元的传入联系及电针对其NOS阳性神经元表达的影响[D].安徽医科大学,人体解剖学与组织胚胎学,2004,硕士.
[38]张春燕.扬琴与内蒙古民族音乐[D].西北民族大学,音乐学,2012,硕士.
[39]肖锋.去瘀生新外治法及接骨膏对家兔骨折愈合中BMP-2表达的实验研究[D].湖北民族学院,中医基础理论,2014,硕士.
[40]颜吾佴.高校实行党委领导下的校长负责制的必要性[J].思想理论教育导刊,2015,04:8-11.
[41]谢纪刚,周绍妮,于珊珊.企业并购的人力资本价值评估模型[J].北京交通大学学报(社会科学版),2014,02:36-41.
[42]刘力强.企业资源管理中质量控制技术的研究[D].武汉理工大学,2005.
[43]高宇凤.内蒙古乌海市小学生大课间活动开展现状及发展对策的研究[D].沈阳体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[44]冯晓.戈壁地貌机械接触式地形探测器的研制[D].中国科学技术大学,机械电子工程,2014,硕士.
[45]刘涛.智能型汽车行驶主动安全系统研究[D].重庆大学,控制理论与控制工程,2003,硕士.
[46]蒋思尝.基于受激布里渊散射的可调谐多波长光纤激光器[D].浙江大学,光学工程,2013,硕士.
[47]贺毓玲.原位椭圆偏振光谱法研究金属表面膜的生长机制[D].重庆大学,化学工程（专业学位）,2014,硕士.
[48]武妍.体外神经元网络4-AP痫性模型建立及能量代谢特征研究[D].中南大学,神经病学,2014,博士.
[49]余敏.消费者视角下旅游景区品牌延伸评价研究[D].山东大学,企业管理,2013,硕士.
[50]王龙.关于历史师范生“眼中好课”的研究[D].首都师范大学,学科教学,2014,硕士.