基於RAFT光分散聚合的聚合物微球合成體系

《基於RAFT光分散聚合的聚合物微球合成體系》是依託中山大學，由曾兆華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於RAFT光分散聚合的聚合物微球合成體系
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：曾兆華
• 依託單位：中山大學

中文摘要

聚合物功能微球廣泛套用在藥物控釋、靶向治療、層析分離等領域，因此對聚合物拳想烏微球製備研究受到日益重視。分散聚合法可以製備從納米級到微米級尺度的聚合物均勻微球，是聚合物微球製備的重要手段之一。但由於存在成核期敏感性的問題，分散聚合在合成活性微球、交聯微球及共聚微球等方面受到較大限制。目前一般採用兩步法間接克服這些問題。本項目把光引發技舉照員台術和RAFT調控聚合引入分散聚合中，利用光引發的快速特點及RAFT試劑對聚合的調控性，對成核期進行控制調整，從底層克服分散聚合因成核期敏感所帶來的問題，從而構築一種簡便快速並且普適性強的微球合成體系。項目將系統研究RAFT光分散聚合的成核機制和相關機理。在此基礎上，合成各種功能性的聚合物微球，如交聯微球、含特殊功能基的微球、核殼結構微球、有機-無機複合微海謎盛球等。該項目的研究無論從學術或實際套用的角度來說都是一項很有意義的工作。

結題摘要

微米尺寸的單分散聚合物微球具有廣泛的套用，比如可以作為儀器校準的標樣、色譜柱的填充材料、液晶顯示屏之間的隔絕層、合成無機空心微球的模板，以及在生物檢測中的載體。分散聚合由於其操作簡單以及一步合成的特點，是合成粒徑範圍1 – 15 µm單分散聚合物微球的最常用辦法。但是由於其成核期比較敏感，當功能試劑在反應的初始階段加入時，就會干擾成核期，因此難以通過簡單的一步法合成各種單分散的功能微球。為了解決這個問題，本項目首次通過把RAFT可控聚合與光引發技術結合起來，引入到分散聚合中，構築了一個可以通過一步過程快速、簡便地合成單分散聚合物功能微球的方法，即RAFT光分散聚合。對RAFT光分散聚合的機理進行了系統的研究，發現RAFT光分散聚合的成核期有效地項只諒延長。同時發現在成核期階段出現了粒徑比較大的由短鏈聚集而成的微球，為成核期提供了一定的緩衝作用。這兩個因素導致RAFT光分散聚合的成核期變得不敏感，這有利於在反應初期加入各種功能試劑。接著利用這一方法，通過在反應開始前加入交聯戀項單體二縮丙二醇雙丙烯酸酯（DPGDA）或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA），一步合成了單分散交聯聚合物微球。發現即使交聯劑DPGDA含量達到10 wt%，微球尺寸仍然保持較高的單分散性。此外，通過加入各種共聚單體，合成譽牛鑽循了含不同功能基團的單分散聚合物微球，包括羧基、羥基、環氧基、嗎啉基等。我們還使用大分子單體作為穩定分散劑的RAFT光分散聚合，合成出單分散微球；利用功能聚合物微球上的羧基，合成了稀土納米粒子複合微球。總的來看，項目已按計畫完成，獲得了一系列有理論意義和實用價值幾隻漏的研究成果。