自組裝納米粒子的制備及其界面性能研究
本文選題:雙親共聚物 + 自組裝膠束; 參考:《江南大學》2015年碩士論文
【摘要】:大分子自組裝是制備功能納米粒子的有效途徑,一直是大分子領域研究熱點。眾多高分子科學家投身于雙親性共聚物自組裝研究,在共聚物組裝理論及功能化方取得了許多令人矚目的成果。目前,大分子自組裝研究的主要聚焦于納米材料領域,拓展其應用研究已然成為組裝界關注的新熱點。近年來雙親共聚物膠束的液/液界面組裝頗受關注,將組裝聚合物膠束作為功能性顆粒乳化劑穩(wěn)定油/水界面制備Pickering乳液很有實際應用價值。系統(tǒng)研究聚合物膠束粒子在液/液界面的組裝行為,并將研究范圍拓展至氣/液界面,以期建立具有普適性的界面組裝方法并探索其機理,對聚合物組裝膠束在界面科學中的實際應用意義重大。大分子自組裝方法為制備多功能聚合物顆粒穩(wěn)定劑提供了新思路。本文首先通過傳統(tǒng)的大分子自組裝手段制備了雙親共聚物膠束,分別研究其在油/水和氣/液界面的組裝行為,獲得穩(wěn)定的多重Pickering乳液和“液體彈珠”,豐富了聚合物膠束穩(wěn)定乳液的類型,拓展了聚合物膠束在界面科學的應用。另外,本文還另辟蹊徑以化學反應誘導快捷組裝法成功獲得了響應性聚合物顆粒乳化劑,并應用于高內(nèi)相乳液的制備。本文工作具體分為以下三個部分:1.PDAA自組裝膠束一步均質(zhì)法制備多重乳液以丙烯酸十二烷基酯(DA)和丙烯酸(AA)為單體,通過自由基共聚制備了雙親性無規(guī)共聚物PDAA,在選擇性溶劑中組裝得到球形膠束。通過TEM、DLS等手段表征了膠束的基本性質(zhì),并將其作為顆粒乳化劑穩(wěn)定油/水界面,探究了不同因素對乳化性能的影響。結(jié)果表明:PDAA膠束可與不同極性的油相通過一步均質(zhì)法直接得到多重乳液;少量鹽的加入不影響膠束的乳化性能,油水比例的變化則會使乳液發(fā)生相反轉(zhuǎn);p H值對膠束的乳化性具有較大影響?偨Y(jié)形成多重乳液的原因:(i)膠束粒子表面的親疏水比例比較適宜;(ii)粒子在均質(zhì)過程中呈現(xiàn)接觸角滯后性。2.含氟共聚物自組裝膠束的制備及其氣/液界面性能研究首次報道了利用自組裝膠束在氣/液界面的組裝制備“液體彈珠”。合成了含氟共聚物聚(苯乙烯-co-丙烯酸-co-丙烯酸六氟丁酯),在選擇性溶劑中組裝得到共聚物膠束。利用DLS、TEM、SEM、XPS等方法表征了膠束的大小、形貌及化學組成。在探究膠束的氣/液界面性能時,將不同體積的水滴滴落在膠束粉末上來制備“液體彈珠”,發(fā)現(xiàn)膠束粉末可穩(wěn)定10μL到2 m L的水滴。不斷增加水滴體積,液體彈珠形狀由球形逐漸變?yōu)闄E球形。熒光顯微鏡表征證實了膠束粒子吸附于空氣/水界面。液體彈珠在酸性條件下的機械性能較好,同時具有p H響應性。此外,還成功制備了甘油液體彈珠。3.原位縮聚誘導交替共聚物聚(苯乙烯-alt-馬來酸酐)自組裝及其乳化性能利用聚(苯乙烯-alt-馬來酸酐)(SMA)與γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)在丙酮中的氨解反應以及硅氧烷間的縮聚反應直接誘導SMA發(fā)生自組裝形成雜化膠束。膠束的粒徑與形貌通過DLS及TEM等手段進行了表征。膠束的乳化結(jié)果表明,該膠束可作為高效、p H值響應性的顆粒乳化劑,可穩(wěn)定各種不同的油相。此外,將絮凝的膠束與白油乳化可制備高內(nèi)相乳液(HIPEs),油相體積分數(shù)高達83.3%,且通過加堿可實現(xiàn)其破乳。
[Abstract]:Macromolecular self - assembly is an effective way to prepare functional nano - particles , which has been a hot spot in the field of macromolecule . The particle size and morphology of the micelles were characterized by the ammonolysis of poly ( styrene - alt - maleic anhydride ) ( SMA ) and 緯 - aminopropyltriethoxysilane ( APTES ) in acetone .
【學位授予單位】:江南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TB383.1
【參考文獻】
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,本文編號:1834465
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