双亲性光敏共聚物自组装及其乳化性能研究

双亲性光敏共聚物自组装及其乳化性能研究

论文摘要

本论文第一部分:以苯乙烯(St)、含香豆素光敏单体(VM)、丙烯酸(AA)为共聚单体,AIBN为引发自由基共聚,合成了一系列光敏双亲性无规共聚物P(St-co-VM-co-AA),简称PSVA。用FTIR,1H-NMR,DSC,GPC对产物结构及分子量进行了表征;在选择性溶剂N, N-二甲基甲酰胺/水(DMF/H2O)中,聚合物自组装可以形成PSVA球形胶束。结果表明,聚合物中亲水链段PAA含量对胶束的临界聚集水含量CWC及胶束粒子的大小有影响,CWC随着亲水单体AA含量的增加而变大,粒径随AA含量的增大而减小。由于聚合物具有光敏性,光交联可使胶束粒子固定化,研究了pH对光照前后胶束粒径及ζ电位的影响。双亲性无规共聚物自组装胶束有表面活性,可以作为颗粒乳化剂使用,实验结果表明提高pH值可以改善聚合物颗粒乳化剂的乳化性。第二部分:以苯乙烯(St)及甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DMAEMA)为共聚单体,AIBN引发自由基共聚,合成了二元双亲性无规共聚物P(St-co-DM),简称PSDM。用凝胶渗透色谱及核磁共振氢谱对聚合物进行了表征;将双亲性聚合物PSVA及PSDM分别在选择性溶剂DMF/H2O溶液中自组装形成阴离子PSVA胶束和阳离子PSDM胶束,将所得两种荷相反电荷的胶束复合,得到复合胶束,用激光粒度分析仪和ζ电位仪研究了两种胶束按不同质量配比复配所得复合胶束的粒径及电位;不同复合配比所制得复合胶束作为颗粒乳化剂,制备甲苯/水乳液,用数码照片和光学显微镜表征乳状液以及乳液滴形貌。实验结果表明:水相体系中,阴离子PSVA和阳离子PSDM胶束按不同质量配比复合可得到不同的复合胶束PSVA/PSDM溶液,改善了单一体系的乳化性,且w(PSDM)=24.2 %时复合胶束达到等电点,w(PSDM)=33.3 %时乳化效果最好;紫外光交联得到交联胶束(CL-PSVA),与PSDM复配后得到交联复合胶束CL-PSVA/PSDM,交联复合胶束所制备乳液的稳定性优于未交联复合胶束。第三部分:以含香豆素光敏单体(VM)及甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DMAEMA)为共聚单体,AIBN引发自由基共聚,合成了二元双亲性无规共聚物P(VM-co-DM),简称PVDM。用盐酸离子化可得离子型双亲光敏聚合物,自组装得到荷正电的聚合物胶束P(VM-co-DM+),简称PVDM+,将其与荷负电的透明质酸(HA)进行复配所得复合胶束也有较好的乳化性能,可作为颗粒乳化剂。研究其的应用性以及pH和光照对复合胶束乳化性的影响,实验结果表明,复配后乳化性改善;在复合胶束溶液中HA含量为0 %25 %时,可以得到稳定的水包油乳液,且HA质量分数w(HA)=2 %时乳化效果最好。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 前言
  • 1.2 大分子自组装
  • 1.2.1 自组装简介
  • 1.2.2 胶束的制备
  • 1.2.3 聚合物组装体的应用
  • 1.3 固体颗粒乳化剂
  • 1.3.1 简介
  • 1.3.2 机理
  • 1.3.3 Pickering 乳液
  • 1.4 透明质酸
  • 1.5 光敏性高分子
  • 1.6 立题依据
  • 第二章 双亲性光敏无规共聚物P(St-co-VM-co-AA)的合成、组装及性能研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 主要试剂
  • 2.2.2 实验仪器
  • 2.2.3 双亲性光敏无规共聚物P(St-co-VM-co-AA)(PSVA)的合成与表征
  • 2.2.4 双亲性光敏无规共聚物PSVA 的自组装
  • 2.2.5 乳液的制备及表征
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 聚合物PSVA 的结构表征
  • 2.3.2 聚合物的组成比对PSVA 胶束化行为的影响
  • 2.3.3 pH 对聚合物胶束PSVA 的影响
  • 2.3.4 聚合物胶束PSVA 的形态表征
  • 2.3.5 聚合物胶束PSVA 的光敏性研究
  • 2.3.6 聚合物胶束PSVA 的乳化性研究
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 双亲性无规共聚物复合胶束的制备及乳化研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 实验试剂
  • 3.2.2 实验仪器与设备
  • 3.2.3 聚合物的合成与表征
  • 3.2.4 双亲性光敏无规共聚物PSVA 的自组装
  • 3.2.5 乳液的制备及表征
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 聚合物PSVA 与PSDM 的结构表征
  • 3.3.2 聚合物PSVA 与PSDM 的胶束化行为
  • 3.3.3 PSVA 胶束的光交联性能
  • 3.3.4 组分比及光交联对复合胶束性能的影响
  • 3.3.5 复合胶束的形态表征
  • 3.3.6 复合胶束溶液的乳化性研究
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 透明质酸与聚合物自组装胶束的复合水溶液乳化性能
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 实验试剂
  • 4.2.2 实验仪器与设备
  • 4.2.3 聚合物的合成与表征
  • 4.2.4 聚合物的离子化
  • 4.2.5 双亲性光敏无规共聚物的自组装研究
  • 4.2.6 乳液的制备及表征
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 聚合物的结构性能表征
  • 4.3.2 复合胶束的性能表征
  • 4.3.3 pH、光照及组分比对复合胶束PVDM+/HA 溶液的乳化性的影响
  • 4.3.4 HA 含量对复合胶束乳化性的影响
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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