2.3.2悬浮聚合
悬浮聚合法是单体小液滴悬浮在水中的聚合方法,在磁性粒子、稳定剂和表面活性剂存在下、靠油溶性引发剂的作用使一种或几种单体在磁性粒子表面聚合可将磁性粒子包裹在聚合物中。与乳液聚合相比,悬浮聚合单体液滴粒径通常是微米级别的。Li等[17]合成一种新型的核壳式P(DVB-MAA)/Fe3O4纳米复合微球,可作为分散模式的磁介导微观粒子的固相萃取吸附剂。Fe3O4纳米粒子通过溶剂热法制备,P(DVB-MAA)通过悬浮聚合合成,微球的平均粒径在300~700nm,微球壳层的P(DVB-MAA)厚度在10nm左右。该微球可用于水中微量的有机污染物的快速、高灵敏检测。
2.3分散聚合
分散聚合是悬浮聚合的一种,也是一种特殊的沉淀聚合,反应之前单体、溶剂、稳定剂、引发剂等是均一的混合体系,当反应开始,聚合物达到一定分子量之后,聚合物逐渐从反应体系中沉淀出来。Zhang等合成了Fe3O4含量高达70wt%、且分布比较均一的P(St–GMA)/Fe3O4的纳米复合微球。由于只有当磁性粒子在反应初期成核过程中捕获,并聚合增长才能得到复合微球,因此此方法的磁含量往往不高,且该法需使用的溶剂多为有机溶剂,聚合物与有机溶剂的亲和性导致聚合物沉淀出时链长较长,粒径较大,限制了其应用。
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交联反应广运用于高聚物合成,如塑料、树脂、橡胶等合成和改性过程中。 塑料单体缩聚时,先产生支链,而后将交联成体型结构。这类缩聚过程称做体型缩聚。已经交联了的体型聚合物不溶、不熔、尺寸稳定,不能再模塑成型。而线型或支链型阶段,则可熔融塑化,受热后,潜在官能团进一步交联而固化,这种聚合物称做热固性聚合物。 由于交联反应的特殊性,热固性聚合物生产—般分两阶段进行:较早阶段先制成聚合不完全的预聚物,预聚物一般是线型或支链型低聚物,分子量约500~5000,可以是液体或固体;第二阶段是预聚物的成型固化,预聚物在加热和加压条件下,开始时仍有流动能力,可以充满模腔,经交联反应后,即成固定形状的制品。苏州交联微球制造厂家
前段时间科技日报总编刘亚东列出包括芯片,飞机发动机等在内的35项中国给人卡脖子的技术, 其中微球材料也是其中之一。大多数人可能很容易理解芯片和飞机发动机的技术难度及其重要性 ,但很少人可以理解微球为什么也这么重要这么难做。我们所熟知的宏观球体如篮球,乒乓球, 玻璃珠是如此之普通,而微球只不过是把这些球体做到足够“小”而已,为什么中国这么一个 大的一个***却做不了。其实很多技术的难度都是因为“小”造成的。芯片之所以难做就是因 为里面的结构要精细控制到纳米尺寸。乒乓球可以很容易通过模具做出来,而要把乒乓球做到 纳米和微米范围的尺度其实难度是很大的。在微观尺度下,大家习以为常的宏观工具和制作技 术已完全不适用,需要全新的技术手段,使得宏观很容易的事情在微观变成高不可攀的技术难 题。当然也正是因为小,让微球材料性能得到大幅度的提升,比如说微球表面效应和体积效应,一个乒乓球直径40毫米,重量2-3克。如果把乒乓球做到直径40纳米微球,由于1毫米是106纳米,因此一个普通乒乓球就可以做出1018个直径40纳米微球。其表面积有5000多平米,相当与5个足球场大小,同样重量的40纳米微球与40毫米乒乓球相比表面积增加了1012倍,因此纳米微
微球是直径在纳米和微米尺度范围的球型粒子。球形物体是自然界存在**稳定的物质形态, 它是三维几何空间理想的对称体,也是单位体积中所有立体形态中面积**小的。自然界大 到星球如地球,小到篮球,乒乓球,玻璃珠等都是球体。 地球直径是1.28万千米,而篮球 直径是0.25米,1纳米等于十亿分之一米,相当于一根头发丝横切面的六万分之一,如果拿 纳米的微球与篮球相比,就相当于篮球与地球之比例。 如此之小的纳米微球材料却是现代 产业发展的重要基础。
如何精确控制和大规模化生产裸眼看不到的纳米微球并赋予这些材料的功能, 以满足现代产业的需求是当今纳米材料科学家**重要的研究方向。纳米微球 的关键技术问题和研究方向如下: 1) 纳米微球粒径大小径及粒径分布精确控制关键技术: 纳米微球的应用非常***,不同的应用需要不同性能的微球,很多**应用都 对微球的粒径大小和均一性都有极高的要求,如液晶间隔物微球和导电金 球都要求能精确控制粒径大小(平均粒径精度控制在50纳米以下),粒径分 布满足变异系数小于3%,. 因此不同材料组成的纳米微球的精确粒径大小和分 布本领域首要解决的关键技术问题 2) 纳米微球的孔径大小,孔径分布和比表面精确调控关键技术: 在很多应用领域,不仅要严格控制微球材料、粒径大小、分布和机械强度, 还要调控微球的比表面积、孔道结构等,如用于生物分离和分析的微球介质和 色谱填料,微球粒径大小、均一性、纳米孔道结构都会影响生物分子分离和 分析效果,因此如何调控微球孔道结构,比表面积也是关键技术之一。广东交联微球哪家强
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磁性高分子微球的制备
目前制备磁性高分子纳米微球的方法主要分为五类,其主要包括:包埋法、原位法、单体聚合法、界面沉积法及自组装法。
2.1包埋法
包埋法是将聚合物溶解在含有磁性超微粒子的溶液中,然后加入大量的沉淀剂,通过交联、絮凝、雾化、沉积、蒸发等手段使高分子物质沉析在磁性粒子表面形成具有核壳结构的复合微球。高分子物质与磁性粒子主要通过范德华力、氢键、螯合作用或共价键等作用力结合。Li等通过化学共沉淀法合成纳米粒子Fe3O4磁核,以壳聚糖为包裹材料包被自制的磁核,采用乳化交联法制备了具有核-壳结构的磁性高分子微球-壳聚糖磁性微球,并偶联肝素配基得到了一种新型亲和磁性微球。所得亲和磁性微球具有较窄的粒径分布、形状规整,粒径在50nm左右。将磁分离技术应用于凝血酶的分离纯化,得到了较好的效果(酶比活达1879.71U/mg,得率85%,纯化倍数11.057,为传统柱层析法的两倍)。Chifiriuc等将含Fe2+和Fe3+溶液逐滴加入壳聚糖的NaOH溶液中制的可用于负载头孢霉素的磁性壳聚糖微球。
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