Pickering乳液在功能高分子材料研究中的应用-应用化学.PDF

第３２卷 第６期 应 用 化 学 Ｖｏｌ．３２Ｉｓｓ．６ ２０１５年６月 　　　　　　　ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＰＰＬＩＥＤＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　　　　　　　 Ｊｕｎｅ２０１５ 檵檵檵檵殝 檵 殝 殝檵 综合评述殝 檵檵檵檵 Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液在功能高分子材料研究中的应用  李　磊　张巧玲 　刘有智　李小月　魏　 冰 （中北大学，山西省超重力化工工程技术研究中心　太原０３００５１） 摘　要　功能高分子材料制备的瓶颈问题是如何解决多重材料的相容性问题，传统的物理共混技术和聚合 添加技术无法保证材料的稳定性及均一性。Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液具有成本低、毒性小、环境友好、稳定性好、制备的 多重材料结构稳定等优点，在制备功能高分子材料的应用中越来越受到人们的重视。本文详细介绍了 Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液在功能性高分子材料制备中的应用研究进展，提出了Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液聚合制备功能高分子材料面 临的一些问题，并结合本课题组的研究方向，对其发展前景进行了展望。 关键词　Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液；功能；高分子材料；Ｊａｎｕｓ粒子；分子印记 中图分类号：Ｏ６４８．２；Ｏ６４７．２　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　文章编号：１００００５１８（２０１５）０６０６１１１２ ＤＯＩ：１０．１１９４４／ｊ．ｉｓｓｎ．１００００５１８．２０１５．０６．１４０４３５ ２１世纪，能源、信息和材料是新科技革命的三大支柱，特别是当前人类生活高度现代化所带来的资 源、能源、粮食和环境等问题，新材料技术显得尤为重要。随着“新材料革命”蓬勃兴起，具有传递、转换 或贮存物质、能量和信息等作用的功能高分子材料受到了世界上物理、化学、材料、能源及工程领域科学 家的广泛关注。该类材料一般指在原有力学性能基础上，还兼有化学反应活性、催化性、光敏性、导电 性、磁性、荧光性、生物相容性等功能的高分子及其复合材料，具有制备简便、耐腐蚀、质量轻、强度高、易 于分子设计等特点。纳米技术的发展是功能高分子材料的助推剂，随着纳米技术研究的深入，实现了在 分子甚至原子水平上材料的功能结构设计、复合与加工生产，使得功能高分子材料的发展更加精细化和 具体化［１］。 功能高分子材料设计的主要途径有４种：１）通过特殊加工赋予材料以功能特性，又称物理法。 ２）通过分子水平的设计以获得新功能，包括结构设计和官能团设计，又称化学法。３）通过对材料进行 各种表面处理以获得新功能，又称表面加工法。４）通过两种或两种以上的具有不同功能或性能的材料 ［２］ 进行复合获得新功能，又称复合法 。这些方法中复合法具有操作简便、易于工业化生产等特点，是功 能高分子材料生产制备的主要途径，但是复合法制备过程中存在以下几个方面的问题：１）材料结构不 稳定，在加热或改变外界条件时，材料发生分解现象；２）材料结构不均匀，所制备的功能性高分子材料 大多不具有均一结构，极大影响其使用性能；３）功能结构比例过低，传统方法无法大量地在高分子材料 表面或内部负载功能性结构。因此，如何解决多重材料的相容性问题成为了功能性高分子材料制备的 瓶颈问题。 以Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液为模板制备功能性高分子材料可以有效解决此类问题，可制备具有特殊结构（如 空心微球、中空胶囊、核壳结构等）和性能（如热敏性、磁响应性、ｐＨ响应型）的功能性高分子材料，１９９６ ［４］ 年，Ｖｅｌｅｖ等 首次采用Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液制备了中空微胶囊（ｃｏｌｌｏｉｄｏｓｏｍｅ），他将带电聚苯乙烯（ＰＳ）微米胶 体粒子作为水包油（Ｏ／Ｗ）体系的稳定剂，在油水界面自组装，然后去除油相物质，得到以ＰＳ胶体粒子 ［５］ 为壳层的中空微胶囊，引起学者们的极大的研究兴趣。国外 Ｎｏｔｔｉｎｇｈａｍ大学的Ｈｏｗｄｌｅ 和Ｗａｒｗｉｃｋ大 ［６］ ［７８］ ［３，９］ ［１０］ 学的Ｂｏｎ ，国内复旦大学的王海涛