聚硅氧烷微球及其功能化研究.pdf

山东大学硕士学位论文聚硅氧烷微球及其功能化研究姓名:白瑞钦申请学位级别:硕士专业:高分子化学与物理指导教师:朱庆增;冯圣玉20070425山东大学硕士学位论文摘要聚合物微球是一种新型功能材料,可表现出许多特性,如表面效应、体积效应、磁效应、生物兼容性和功能基团等特性,在标准计量、生物医学、情报信息、分析化学、胶体科学及色谱分离等领域有重要的应用价值,尤其是近年来,在聚合物微球上引入各类功能基团后,使这种功能性微球在生物工程、免疫检验、电子和微电子技术、信息产业、高效液相色谱等许多高新技术领域显示出了良好的应用前景。聚合物空心微球除了具有低密度、高比表面的特性外,其空心部分还可容纳大量的客体分子,产生一些基于微观“包裹’’效应的性质,从而使得聚合物空心微球在药物控释系统、催化领域、建筑材料、光电材料、磁性材料及色谱分离技术中有潜在的应用前景。在反应工程中可以用作微反应器,使化学反应在限定的微小区域内进行。聚硅氧烷微球是以聚硅氧烷为基材的聚合物微球。聚硅氧烷微球既具有聚硅氧烷本体材料的特性,又具有微球结构特点,因此研究聚硅氧烷微球不仅具有重要的科学意义,而且具有广阔的应用前景。作为一类具有特色的新材料,聚硅氧烷微球可用于橡胶塑料工业、化妆品、涂料、颜料、、光散射粒子、脱模剂添加剂及元器件的保护等。本论文工作以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为原料,采用水解缩聚方法,成功制备出实心聚甲基硅氧烷微球,并对反应体系中反应参数,如:MTES浓度、水用量、催化剂用量、温度和搅拌速度等条件对微球形态及大小分布的影响进行了研究。用红外,透射电子显微镜ffEM)和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行了表征,~,粒径分布较窄,分散性好。聚甲基硅氧烷实心微球形成的机理:早期的MTES水解缩聚形成溶胶种子,这些种子在随后的单体水解缩聚过程中继续生长得到微球。同时在有机溶剂存在的情况下,以MTES为原料,采用简单的水解缩聚方法制备了空心聚甲基硅氧烷微球,红外、透射电子显微镜和扫描电子显微镜表征的结果表明,~、壁厚为150nm~300rim,分散性好。考察了各反应参数如MTES浓度、水用量、甲苯用量、催化剂用量、搅拌速度等条件对微球形态及分布的影响进行了研究,并提出了制山东大学硕士学位论文备空心球的可能机理,;MTES水解缩聚后,可能会将分散成小液滴的有机溶剂包敷在里面,水解形成的极性羟基向外与水相连接,硅甲基向内与包裹在中心的有机溶剂亲和,缩聚后的聚硅氧烷形成壳,从而构筑成空心微球。在实心与空心聚甲基硅氧烷微球中引入了荧光染料罗丹明B,得到了罗丹明B掺杂的聚甲基硅氧烷实心与空心微球。荧光分光光度计表征结果表明该实/空心聚甲基硅氧烷微球具有荧光性质。关键词:聚硅氧烷微球;甲基三乙氧基硅烷;空心微球I荧光n山东大学硕士学位论文ABSTRACTAsakindofnovelfunctionalmaterial,polymermicrospheresprocessmanyuniqueproperties,suchassurfaceproperties,packingproperties,icspfopem舔,,suchasstandardform㈣ent,biomedicine,information,,polymermicrospheresmodifiedwithfunctionalgroupshavebeenusedinbiology∞gi珊期妇g,immunityinspection,elec(xontechnology,informationindustry,HPLC,d[,catalyst,architecture,wr'-,butal