单分散磁性聚合物复合微球的制备及表面亲水性聚合物的修饰.docx

单分散磁性聚合物复合微球的制备及表面亲水性聚合物的修饰
单分散磁性聚合物复合微球的制备及表面亲水性聚合物的修饰
摘要
本文对单分散磁性聚合物复合微球的制备以及表面亲水性聚合物的修饰进行了研究。通过控制乳液聚合反应条件，成功合成了具有较高磁性和单分散性的磁性聚合物复合微球，同时采用表面修饰方法将微球表面涂覆上一层亲水性聚合物，从而赋予其优良的分散性和溶解性能。
引言
微球是一种近年来应用广泛的新型材料，其具有比一般粉末和颗粒材料更大的比表面积和更好的可控性。同时，被赋予了一些特殊功效的表面改性微球，如磁性微球、光敏微球、金属微球等，可应用于生物医学、环境保护等领域中。
磁性微球作为一种应用广泛的功能性微球材料，在分离、富集等方面有着独特的优势。然而，在制备磁性微球时，如何实现其高磁性和良好的单分散性仍然是研究的重点和难点。同时，磁性微球的使用也需考虑到其分散性和溶解性等问题。
本文的研究重点在于对单分散磁性聚合物复合微球的制备方法研究以及表面亲水性聚合物的修饰方法探讨。
实验
1.实验材料和仪器
硫酸铵（NH4SO4），丙烯酸（AA），甲基丙烯酸甲酯（MMA），sty（苯乙烯），过氧化二异丙苯（BPO），甲基丙烯酸氧乙烯酯（MEO2MA），三乙氨基乙醇（TEOA），聚乙烯醇（PVA），乙酰丙酮，环己烷，乙醇等。
实验仪器：电子天平、顶空培养皿、恒温搅拌鼓、磁力搅拌器、超声波器、紫外可见分光光度计、振动样品处理仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪。
2.单分散磁性聚合物复合微球的制备
以AA、MMA、sty为单体，以PVA为稳定剂，采用水相乳液聚合法制备单分散磁性聚合物复合微球。
将PVA加入具有磁性的保磁酸铁粉浆中，然后加入AA、MMA、sty等单体及BPO等引发剂，进行搅拌混合，得到水相乳液。将乳液转移到顶空培养皿中，同时加入TEOA以进行交联反应。通过控制反应温度和pH等参数，实现单分散的微球制备。制备得到的微球通过扫描电子显微镜等手段进行表征。
3.表面亲水性聚合物的修饰
将制备好的单分散磁性聚合物复合微球洗涤后，用乙酯进行超声波处理。然后在微球表面喷涂一层MEO2MA，并加入催化剂，进行表面聚合反应，得到表面修饰后的亲水性磁性微球。
通过测定微球的分散性、溶解性等性质对其进行表征。利用振动样品处理仪研究微球的磁性。通过傅里叶变换红外光谱仪研究表面亲水性聚合物的修饰效果。
结果和讨论
利用水相乳液聚合法成功制备了具有优良单分散性和较高磁性的磁性聚合物复合微球。通过调节反应条件，控制微球的粒径为200nm左右，粒径分布较为均匀。
在表面修饰方面，通过喷涂MEO2MA并进行表面聚合反应使得微球表面呈现出优良的亲水性。修饰后的微球具有较好的分散性和溶解性能，表面覆盖的亲水性聚合物也赋予了微球更为优异的表面性质。
控制反应条件使得微球表面基团的修饰效果良好且稳定，在傅里叶变换红外光谱仪下对修饰效果进行了表征。
结论
通过本文研究，成功制备出了具有优良单分散性和较高磁性的磁性聚合物复合微球，并通过表面修饰赋予了微球更为优秀的表面性能。本文研究结果对磁性微球以及表面修饰方法的探讨和应用具有重要的参考意义。