Page 31 - 《橡塑技术与装备》2017年16期（8月塑料）

研究与开发 豆高雅 等·中空结构的光 / 温敏 PNIPAM/SiO 2 聚合物微球的研究

中空结构的光 / 温敏 PNIPAM/SiO 聚
2

合物微球的研究

Study on light / temperature sensitive PNIPAM/SiO polymer
2
microspheres with hollow structure

豆高雅，康 永
(1. 榆林学院 , 陕西 榆林 718100;
2. 陕西金泰氯碱化工有限公司 , 陕西 榆林 718100)

摘要 ： 以新颖的蒸馏沉淀聚合法合成了单分散的光、温度双响应中空微球。主要的内容包括 ：以 3-( 甲基丙烯酰氧 ) 丙基三
甲氧基硅烷 (MPS) 表面改性的 SiO 2 球为模板、温度响应的 N- 异丙基丙烯酰胺 (NIPAM) 为单体、光响应的对二甲基丙烯酰胺偶
氮苯 (BMAAB) 为交联剂，加入少量二乙烯基苯 (DVB) 助交联剂，并以偶氮二异丁腈 (AIBN) 为引发剂，合成以二氧化硅为核，
壳层为偶氮苯交联的 PNIPAM 核壳微纳米粒子。再利用氢氟酸选择性刻蚀除去 SiO 2 内核形成具有中空结构的光 / 温敏的 PNIPAM
聚合物微球。PNIPAM 中空微球具有最低的低互溶临界温度 (LCST)，约为 32℃。我们使用 TEM、FT-IR 等手段对得到的聚合物
微球的组成和结构进行了表征。接着，将荧光物质罗丹明 B 分子成功载入了中空微球，并验证了其光和温度的双重控制释放行为。
结果表明采用蒸馏沉淀聚合法成功制备单分散的聚 N- 异丙基丙烯酰胺中空微球，该微球具有优异的光 / 温度双重控制释放行为。
关键词 ： 中空微球 ；光响应 ；温度响应 ；偶氮苯 ；荧光分子 ；控制释放
中图分类号 ： TQ320.61 文章编号 ： 1009-797X(2017)16-0009-07
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2017.16.002

功能性聚合物微球在微纳米反应器、控制释放、 剂，同时引入光刺激响应基元。同时，选用温敏性的
酶催化等很多方向有潜在性的应用，是聚合物微球研 N- 异丙基丙烯酰胺为反应单体，它具有最低的低临
究的一大热点。对于其制备方法的研究也有很多，各 界溶解温度 (Lower Critical Solubility Temperature,
种环境响应性功能聚合物微球也屡见报道。目前，对 LCST)，当温度低于低临界溶解温度时，高分子链表
光敏性微球的研究主要通过自组装的方法，这主要是 现为一种舒展的线团状，当温度高于低临界溶解温度
由于光敏基元 ( 偶氮苯、螺吡喃及甲基芘基等 ) 位阻 时，高分子呈现为紧密的胶粒状结构。伴随着这一过
较大，聚合困难，很难通过直接聚合的方法制成微球。 程，微粒的许多性质例如亲水性、粒径、流变性质和
目前，通过嵌段共聚物自组装形成胶束的方法成功制 孔隙都发生变化。PNIPAM 微粒的这些性质使其在催
备光响应性微球，利用紫外光光照可使胶束解组装， 化剂载体、环保工业生物传感以及医药工业等许多领
达到控制释放的目的。 域具有重要的应用，并且 Core-shell 微凝胶在药物载
蒸馏沉淀聚合法作为一个新颖的制备聚合物微 体上也将有着广阔的应用前景。
球的合成方法，它表现出了很多的优势 ：反应开始 本文采用蒸馏沉淀聚合法，以单分散性良好且用
时，溶剂量较多即较低的单体浓度，使粒子间不易黏 硅烷偶联剂进行修饰了的纳米二氧化硅颗粒为核、N-
连 ；在制备微球的过程中，溶剂匀速不断地蒸出体 异丙基丙烯酰胺 (NIPAM) 为反应单体、4,4’- 二甲
系，确保了偶氮苯的转化率，也使光响应单体聚合较
容易，这是制备光响应微球的一大关键点。我们设计
作者简介 ：豆高雅（1990-)，女，本科，现从事有机合成
选用两端为双键的偶氮苯部分代替蒸馏沉淀聚合中的 和材料研究工作。
交联剂，这样偶氮苯既作为合成微球必不可少的交联 收稿日期 ：2017-01-12

年
2017 第 43 卷 ·9·