近年來(lái),對(duì)單分散功能聚合物微球的研究已經(jīng)成為高分了科學(xué)中一個(gè)新的研究領(lǐng)域。單分散聚合物微
球不僅具有粒徑小、比表面積大以及表面易于通過(guò)共聚改性等方法賦予微球多種功能基團(tuán)等特點(diǎn),而且還
有優(yōu)良的流體力學(xué)特征及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。目前,單分散功能聚合物微球已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生物化學(xué)、免疫
醫(yī)學(xué)、固定化酶、高效離了交換樹(shù)脂、固相合成載體、色譜填料以及其它高新技術(shù)領(lǐng)域。
以交聯(lián)聚苯乙烯作為骨架的單分散功能微球,具有以下優(yōu)點(diǎn):①優(yōu)良的疏水性、不可生物降解性;
②比表面積大、吸附性強(qiáng),適于作為一些物質(zhì)的固定載體;③熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性好,不易被一般
溶劑溶解或溶脹,利于應(yīng)用和回收;④原料易得且價(jià)格便宜,開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品工業(yè)應(yīng)用前景大。
基于上述優(yōu)點(diǎn),研究人員開(kāi)發(fā)了許多以交聯(lián)聚苯乙烯為骨架的單分散功能微球,該類微球已經(jīng)成
為迄今為止應(yīng)用最為廣泛的功能聚合物。單分散大粒徑聚苯乙烯功能微球的制備及應(yīng)用作為新的研究
熱點(diǎn),每年都有大量相關(guān)的研究報(bào)道。早在20世紀(jì)90年代,曹同玉等【1-21就對(duì)其制備方法及應(yīng)用前景
進(jìn)行了報(bào)道。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),段海寶等[3]、土娟等[4]雖然也對(duì)其制備方法作了總結(jié),但隨著一些新
方法、新工藝、新應(yīng)用的出現(xiàn),有必要對(duì)其研究進(jìn)展進(jìn)行新的綜述。本文從單分散聚合物微球的制備
及功能化改性兩個(gè)方面綜述該類微球的研究進(jìn)展。
1單分散聚合物微球的制備
乳液聚合技術(shù),如微乳液聚合和無(wú)皂乳液聚合,通常用來(lái)制備粒徑小于1 }m的單分散聚合物微球,
但較大粒徑的微球難于運(yùn)用該方法制備。目前,對(duì)于大粒徑單分散聚合物微球的制備,文獻(xiàn)報(bào)道有分
散聚合法、種了溶脹聚合法和玻璃膜乳化法(SPG以及最近兒年開(kāi)發(fā)的一些新方法,應(yīng)用上述方法均
可制備出單分散系數(shù)小且粒徑在一定范圍內(nèi)可調(diào)的聚合物微球。
1.1分散聚合
分散聚合作為一種新的聚合方法,其最大特點(diǎn)就是可以直接制備大粒徑單分散的聚合物微球。目
前,研究者對(duì)分散聚合的基礎(chǔ)研究做了大量工作,并且在某種體系下提出了一些簡(jiǎn)單的機(jī)理或模型,
具有一定的指導(dǎo)意義,但對(duì)其研究仍然需要進(jìn)一步的發(fā)展和完善}s}。雖然到目前為止對(duì)分散聚合的認(rèn)
識(shí)還有待提高,但是人們利用該技術(shù)已經(jīng)成功制備出單分散性較好的大粒徑微米級(jí)聚合物微球,制備
的微球粒徑為2^-20 Imo
張洪濤等f(wàn)bl用分散聚合法一步合成了功能性單分散大粒徑(10^-20 }m)交聯(lián)聚苯乙烯微球。結(jié)
果表明,功能單體AA和交聯(lián)劑EGDMA的用量對(duì)微球粒徑大小及其均勻性有一定的影響,這對(duì)于在
采用分散聚合制備粒徑窄分布的聚合物功能微球時(shí)選擇功能單體和微球的交聯(lián)度有一定的指導(dǎo)意義。
張凱等f(wàn)}l在系統(tǒng)研究分散聚合體系中的原料組成和反應(yīng)條件對(duì)制備的聚合物微球粒徑大小及分布
影響的基礎(chǔ)上,通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)分散聚合的反應(yīng)條件,實(shí)現(xiàn)了不同粒徑大小及分布的微米級(jí)單分散聚合物
微球制備的控制設(shè)計(jì)。
另外,為了克服分散聚合體系中使用的大分了穩(wěn)定劑不易從微球表面完全洗脫的缺點(diǎn),人們開(kāi)發(fā)
了讓大分了單體參與分散聚合的新技術(shù),并成功制備了單分散性較好的聚合物微球,而且可以通過(guò)設(shè)
計(jì)大分了單體讓其帶有某種功能基團(tuán)制得功能微球。易昌鳳等[A]綜述了在分散聚合體系中采用大分
了單體參與聚合制備單分散聚合物功能微球的一些最新研究,認(rèn)為該體系下粒了的穩(wěn)定機(jī)理主要為接
枝穩(wěn)定機(jī)理。
1.2種子溶脹聚合
種了溶脹聚合是一種比較好的制備功能微球的技術(shù)。在種了聚合過(guò)程中,微球吸收單體直至達(dá)到
溶脹平衡狀態(tài),但是微球吸收單體溶脹是有一定限度的,用一步溶脹法有時(shí)還達(dá)不到所需要的尺寸,
需要采用兩步甚至三步來(lái)完成,顯然這種連續(xù)多步溶脹方法會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)問(wèn)。為了解決這一問(wèn)題,人
們研究開(kāi)發(fā)了一些特殊的溶脹技術(shù),如Ugelstad