本项目旨在探索和改进两种新的合成方法来制备尺寸在100-200纳米的球形聚电解质刷,一种具有核-壳结构的纳米乳液粒子核为一种聚合物(如聚苯乙烯),壳由通过化学键一端密集固定在核表面的线型聚电解质(如聚丙烯酸,聚乙烯基苯磺酸钠等)组成。方法之一是光乳液聚合。这是1999年我在德国攻读博士期间首次提出的概念,即将光引发剂通过共聚固定在核的表面并在紫外光照射下引发单体聚合形成球形聚电解质刷。在不透明的
本项目成功探索和改进了两种新的合成方法来制备纳米球形聚电解质刷。首先,我们采用Ciba 公司的光引发剂为起始原料,成功合成出了新的光引发剂;通过与上海一家电器公司合作,在实验室成功试制了四台紫外光反应器;通过改变丙烯酸单体和光引发剂的用量,采用光乳液聚合的方法制备了一系列厚度及表面接枝密度不同的聚合物电解质刷;用动态光散射仪表征了聚电解质刷的粒径和粒径分布,成功得到粒径在100-200纳米的球形聚电解质刷。其次,通过两步反应,从偶氮二异丁腈出发成功合成了含端C=C双键的热引发剂,探索了各种条件对其收率的影响;通过改变原料加入顺序和选择合适的投料比例,明显提高了热引发剂的收率;采用常温下的氧化还原乳液聚合,制备了100纳米左右的聚苯乙烯核,并将热引发剂成功接枝在其表面;通过热控乳液聚合,引发丙烯酸单体在聚苯乙烯核表面聚合,成功制得到纳米球形聚电解质刷。此外,我们发现利用光引发剂可进行热控乳液聚合,并成功制得纳米球形聚电解质刷。这为聚电解质刷的制备开辟了另外一条新途径。