聚合物-纳米无机粒子复合微球研究新进展.pdf

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1、信息记录材料2014年第15卷第2期综述聚合物一纳米无机粒子复合微球研究新进展李芳芳，段玉丰，续守民。，付朝霞(1．河北科技大学材料科学与工程学院，石家庄050018；2．邯郸汉光办公自动化耗材有限公司，邯郸056028；3．河北科技大学科研处，石家庄050018)摘要：近年来，聚合物一纳米无机粒子复合微球相关的设计、制备、以及应用研究得到了科学界众多学者的广泛关注与探索。本文论述了单体聚合法制备聚合物一纳米无机粒子复合微球的研究近况，主要介绍了悬浮聚合、乳液聚合(微乳液聚合、Pickering乳

2、液聚合、细乳液聚合、反相乳液聚合、无皂乳液聚合)、分散聚合及溶液聚合的制备方法。概述了聚合物一纳米无机粒子复合微球在生物医药、光电材料、保护涂层、催化等方面的应用，展望了聚合物一纳米无机粒子复合微球的发展趋势。关键词：聚合物；纳米无机粒子；复合微球；单体聚合法；最新进展中图分类号：TQ31文献标识码：A文章编号：1009—5624一(2014)02—0035—081引言学、医学、生物、材料等领域，并且衍生出了许多交叉学科与相关技术，而当代科学技术的发展随着科技的进步和社会的不断发展，人们对也正是受

3、益于这些交叉领域所取得的成果和突材料性能的要求越来越苛刻，单一组分的材料破。纳米复合材料是指分散相尺寸至少在一维已经难以满足人们的需求以及社会发展的需方向是在纳米级(1～100)范围内复合而成的复要。因此，利用现有的材料，将2种或2种以上合材料。聚合物一纳米无机粒子复合微球是近不同性质的材料通过某种工艺制备出单一组分年来纳米复合材料研究领域中的热点，由于其不具备的优越性能的复合材料，成为了科学领兼具高分子材料的可塑性、易加工性以及无机域的研究重点。粒子的刚性、磁性、热稳定性、光电性能等_2]，聚纳

4、米科学技术是20世纪80年代末产生并合物一纳米无机粒子复合微球相关的设计、制迅速发展起来的新科技，基本含义是在纳米尺备、以及应用研究得到了科学界众多学者的广寸范围内通过直接操作和安排原子、分子创造泛关注与探索。出新的物质⋯。纳米技术如今已广泛涉及到化2纳米无机粒子的制备及表面改性收稿日期：2014—01—23作者简介：李芳芳(1989一)，女，河北保定人，硕士研究生，研究方向为磁性复合微球，聚合物一纳米无机粒子复合微球；纳米无机粒子指颗粒尺寸在1～100nm的超段玉丰(1964一)，女，山西临汾人

5、，教授，主要从事功能细微粒，是一种介于宏观固体和分子间的物质。高分子复合微球和激光打印／复印彩粉的研究。—__固REVlEWll矗}

6、"t]h't：lOllRet’('Hingatrls2014f)l

7、52纳米无机粒子的制备方法主要包括：化学共沉聚合法是目前研究最多，研究者们广泛采用的淀法『3J、水热法【引、溶胶一凝胶法[5]，其中，共沉淀制备方法。单体聚合法是指在有机单体和纳米法由于工艺简单易操作被普遍采用。无机粒子共同存在的情况下，向体系中加入表纳米无机粒子极高的比表面积和表面能，使面活性剂、

8、引发剂、稳定剂、助稳定剂等，采用不得具有极高表面活性的纳米粒子之间很容易发同的聚合方式聚合制备聚合物一纳米无机粒子生团聚，聚合物与无机粒子之间存在相分离现复合微球。象。另外，纳米无机粒子表面带有的官能团会使常见的聚合方法主要包括：悬浮聚合、乳液无机粒子带有电荷，进而影响粒子间的相互作聚合、分散聚合、溶液聚合。随着学者们对乳液用。因此需要对纳米粒子进行表面改性。纳米聚合广泛而深入的研究，在经典乳液聚合的基粒子的表面改性是指用物理或者化学的方法对础上又延伸出了许多新方法，包括：微乳液聚粒子表面进行处理

9、，改善纳米粒子表面的可润合、反相乳液聚合、原位乳液聚合、细乳液聚合、湿性，增强纳米粒子在介质中的界面相溶性，达无皂乳液聚合等。到改变粒子表面物理化学性质的目的l71。3．1悬浮聚合QiuyuZhang等【8J探究了磁流体的表面处理悬浮聚合是单体以小液滴状悬浮在水中的对磁性高分子微球的影响。作者通过细乳液聚聚合，单体中溶有引发剂，聚合反应在每个小液合，采用不同的表面处理剂Disperbyk一106，滴中进行。产物的粒径主要受搅拌和分散剂控Disperbyk一111，硅烷偶联剂(KH一550)、十二烷

10、基制。悬浮聚合的优点包括体系粘度低，易传热，硫酸钠以及油酸对微球包覆的影响，实验表明，温度易控制，聚合产物易分离，后处理简单，但十二烷基硫酸钠和KH一550处理的磁流体在聚是产物中会带有残留的分散剂。合体系中沉降速度快，不适合细乳液聚合体系陈志军等]以聚乙烯醇(PVA)／水为介质，苯中磁流体的稳定分散，就制备高包覆率的磁性乙烯(S)为单体，在3一甲基丙烯酰氧基丙基三甲微球而言，分散剂Disperbyk一106是最适合的。氧基硅烷(3-MPS)表面修饰的Fe0纳米粒子存在Xiaoku