反相乳液
反相乳液聚合印花增稠剂工艺
反相乳液聚合印花增稠剂工艺1.引言1.1 概述概述反相乳液聚合印花增稠剂工艺是一种用于纺织印花领域的新技术。
随着纺织行业的不断发展,对印花品质和加工效率的要求越来越高。
传统的印花增稠剂存在一些缺点,如粘度不稳定、增稠效果有限等。
为了克服这些问题,反相乳液聚合印花增稠剂工艺被提出并得到了广泛应用。
该工艺的核心是利用反相乳液聚合技术制备增稠剂,通过控制乳液颗粒的形成和稳定性,实现对印花墨浆的增稠作用。
相比传统的增稠剂,反相乳液聚合印花增稠剂具有以下几个显著特点:首先,该增稠剂的粘度稳定性好。
通过反相乳液聚合的特殊结构,使得增稠剂具有较高的粘度,并且能够在印花过程中保持相对稳定的粘度,不易受外界因素影响。
其次,增稠剂的印花效果优异。
反相乳液聚合工艺能够使增稠剂均匀分散在印花墨浆中,有效提升墨浆的浓度和颜色饱和度,使印花图案更加清晰鲜艳。
第三,该工艺具有较高的加工效率。
与传统的增稠剂相比,反相乳液聚合印花增稠剂制备工艺简单快捷,可以实现批量生产,提高生产效率。
最后,该工艺具有一定的环保性。
反相乳液聚合印花增稠剂不含有害物质,对环境无污染,符合现代可持续发展的要求。
通过反相乳液聚合印花增稠剂工艺,可以有效改善印花品质,提高加工效率,降低生产成本,具有广阔的应用前景。
在未来的纺织印花领域,该工艺有望成为一种重要的技术手段,为纺织行业的发展做出积极贡献。
1.2文章结构文章结构部分内容可以包括以下几点:1.2 文章结构本文按照以下结构组织内容:引言部分:介绍了本文的背景和目的,概述了反相乳液聚合印花增稠剂的特点和制备工艺。
正文部分:主要分为两个小节,分别介绍了反相乳液聚合印花增稠剂的特点和制备工艺。
结论部分:总结了反相乳液聚合印花增稠剂工艺的优势,以及该工艺在印花增稠剂领域中的应用前景。
通过以上结构的安排,读者可以清晰地了解到本文的内容和组织方式。
接下来,我们将逐一介绍每个部分的具体内容。
文章1.3 目的部分的内容:本文旨在探讨反相乳液聚合印花增稠剂工艺的目的和重要性。
反相乳液聚合法合成交联聚合物研究
Chenmical Intermediate当代化工研究134科研开发2017·03反相乳液聚合法合成交联聚合物研究*王姗姗1 2(1.海洋石油高效开发国家重点实验室 北京 1000282. 中海油研究总院 北京 100028)摘要:以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用反相乳液聚合法合成了系列交联聚合物。
讨论了交联剂的加入对聚合物特性粘度的影响,考察了主要反应条件对聚合反应及产物性能的影响,确定了最佳合成条件:油水体积比为1:1,单体浓度为30%(占水相),乳化剂用量7%(占油相)。
关键词:反相乳液;聚合物;合成中图分类号:T 文献标识码:ASynthesis of the Cross-linked polymer by Inverse Emulsion PolymerizationWang Shanshan(1.State Key Laboratory of Offshore Oil Exploration, Beijing, 100028OOC Research Institute, Beijing, 100028)Abstract :A series of cross-linked polymer was synthesized by the method of inverse emulsion polymerization using N ,N-methylenebis-acrylamide as a cross-linking agent. The effect of cross-linking agent on the intrinsic viscosity was discussed. The influence of the main reaction conditions on the polymerization and the properties was investiged. The optimum reaction conditions were obtained as follows: volume ratio of oil to water =1∶1,monomer concentration 30% (in oil phase) and emulsifier concentration 7% ( in oil phase ).Key words :Inverse emulsion ;polymer ;synthesis交联聚合物驱油技术是近几年发展起来的一项提高采收率新技术,是聚合物驱油技术的发展和改善。
反相乳液
反相乳液聚合
1、阳离子木薯淀粉接枝共聚物的步骤
准确称量一定量的淀粉(2g),移至250ml的三口烧瓶中,加入定量去离子水(40g),于90℃糊化0.5h。
冷却到室温后加入一定量的液体石蜡(55g,油水比1:1),加入定量的乳化剂(用量3%-8%,并调节HLB值4.3-6.5之间)。
将温度调至反应温度,搅拌条件下,通入氮气0.5h,加入一定量的单体(2g),搅拌均匀后,加入引发剂(用量0.3%-1%),开始计时,到达反应时间后,加入1mL阻聚剂(对苯二酚)搅拌均匀后停止反应。
产物用无水乙醇破乳,丙酮洗涤,抽滤后在75℃下干燥(5h)得粗产品。
2、接枝共聚物的提纯
将上述所得粗产品置于索式抽提器中,用丙酮抽提24h,去除均聚物,过滤后75℃干燥得精产品。
3、接枝率、接枝效率和单体转化率的测定。
反相乳液聚合法..
7、亲油亲水平衡值(HLB)
0 7 15
亲油
亲水
HLB值 HLB值范围 1.5~3.0 3.0~6.0 应用 消泡 W/O型乳化
7~9
8~10
润湿、渗透
O/W型乳化
8、表面活性剂的HLB值求取方法
乳化换算法;基团质量法;皂化值法;Davies法;对数法; 无机性基团法。
5、乳化剂和乳化作用
使互不相溶的两物质(水与油)转变成相当稳定而难以分 层的乳液。 1)当乳化剂的浓度很低时,乳化剂以分子状态真溶于水 中,亲水基伸向水层,疏水基伸向空气层,水表面张力急 剧下降。 2)当乳化剂浓度达到一定值时,表面张力的下降趋向平 缓。 3)乳化剂浓度超过临界胶束浓度(CMC)后还不很高时, 胶束较小。 4)乳化剂浓度较大时,胶束呈棒状,胶束中乳化剂的分 子的疏水基伸向胶束内部,亲水基伸向水层。
Fig. 5. Scanning electron micrograph of (a) ground SA-IP-SPS prepared without ethyl cellulose and (b) SA-IP-SPS prepared with ethyl cellulose.
三、应用及展望
乳液聚合因能够制备:单分散聚合物微球、聚合物复合胶 乳、表面功能化微球等 ,在污水治理,萃取分离,催化, 食品,生物医药(核壳结构),化妆品,材料制备,化学 反应介质,涂料等领域均具有潜在的应用前景。 从上面的介绍 中我 们可以看出国外在反相乳液聚合的基 础理论和实践 应用上都做了较大量的工作。尽管 如此,仍 然还有许多方面须进一步探索。在基础理论方面今后的工 作可望在以下几方面进一步展开: 1.由于反相乳液固有的不稳定性,人们正对一种新的方法— — 反相微乳液聚合 , 倾注极大的热情 , 也已取得了相当的成 就,在今后的研究中,它仍然会占据相当的比重; 2.拓宽反相乳液的聚合体系,开展三元共聚含研究等; 3.介质 ( 如溶剂酸盐等 ) 对聚合反应各方面的影响不可忽略。
反相乳液聚合及其应用
金山油化纤第22卷r+”。
◆“+’”+…+“^●:综述与专论;;k。
◆…..。
.◆¨.。
.◆…●反相乳液聚合及其应用刘春秀章悦庭(东华大学纤维改性国家重点实验室,上海,200051)摘要:本文简要介绍了反相乳液聚合的机理,综述了国内外有关反相乳液聚合的理论和应用研究概况,并指出了其应用领域。
关键词:反相乳液聚合油包水(w/0)应用乳液聚合技术早在20世纪30年代已见于工业生产。
目前,乳液聚合已成为高分子科学和技术的重要工艺,是生产高聚物的重要方法之一。
许多高分子材料,如合成塑料、合成纤维、合成橡胶、粘合剂、涂料、絮凝剂、涂饰剂、医用高分子材料以及其它许多特殊用途的合成材料等,都是采用乳液聚合法生产的。
关于乳液聚合的研究每年都有大量的专利、论文发表。
新品种、新方法也不断出现,如微乳液聚合、无皂乳液聚合、辐射乳液聚合、定向乳液聚合以及反相乳液聚合等等。
其中,反相乳液聚合作为一种新型乳液聚合技术,它的基础性研究和应用研究已取得了较大进展,反相乳液聚合已成为乳液聚合的一个重要分支。
目前,其产品已在一些部门得到广泛的应用。
在此就反相乳液聚合目前的研究概况以及反相乳液聚合的应用作一综述。
1反相乳液聚合的机理反相乳液聚合是将水溶性单体(常溶于水中),借助油包水(W/O)型乳化剂分散于非极性液体中,形成W/0型乳液而进行的聚合。
这种聚合可采用油溶性或水溶性的引发剂,形成反相聚合物胶乳。
体系与常规乳液聚合形成镜式对照,故称之为反相乳液聚合。
反相乳液聚合体系主要包括:水溶性单体、引发剂、W/0型乳化剂、水和有机溶剂等。
反相乳液聚合的机理涉及成核过程和聚合场所。
在反相乳液聚合中,由于单体在水和有机溶剂中不同的溶解度,使溶液聚合和乳液聚合机理并存,即胶束和单体液滴均可能成为聚合场所。
但一般胶束成核只占次要地位,聚合主要在水溶液液滴内进行。
在反相乳液聚合中油溶性或水溶性引发剂的成核过程有所不同,这与引发剂和单体在水和油中的溶解分配情况有关。
反相乳液聚合
谢谢大家
反 相 乳 液 聚 合
杜贵山、段周洋、李宁
乳液聚合简介
乳液聚合: 借助机械搅拌和乳化剂的作用, 使单体分散在水或非水介质中形成稳定的 乳液(直径1.5~5μm)而聚合的反应。
优点 (1)以水为分散介质,粘度低,传热快。 (2)聚合速率快,分子量高,可在低温聚合。 (3)在直接使用乳液的场合较方便,如乳胶 漆,胶粘剂,织物处理剂等。
丙烯酰胺及其衍生物
丙烯酰胺及其衍生物的均聚物与共聚物是一类用 途非常广泛的高分子化合物, 其产品在造纸、采矿、 冶金、水处理、高吸水树脂、采油等工业部门具有 重要的用途。2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸(AMPS) 及其钠盐(SAMPS)与丙烯酸、丙烯酰胺的共聚物是近 年来油田钻井助剂中涌现出来的先进品种,其抗温、 抗盐、抗剪 切 性 能 受 到人们的广泛关注,而且, 其分子量越高,应用性能越好。 丙烯酰胺本身是有毒物质,尤其是对哺乳动物 的神经系统有损害,一般人的无害日摄入量为0.5 μ g/kg.高的转化率不仅可以提高原料的利用率, 更重要的是减少丙烯酰胺单体的残留,降低聚合物 毒性,避免对水质和人体的污染。
反相乳液聚合
反相乳液聚合为水溶性单体提供了一 个可与常规乳液聚合一样具有高聚合速率 和高产物分子量特点的聚合方法,并能使 水溶性单体有效地聚合成粉状或乳状聚合 物,聚合体系粘度在反应过程中变化不大, 反应温度平稳且易于控制,反应条件温和, 一定程度上避免了交联和支化反应,产物 分子量和水解度可以自由调节,有利于应 用,如易溶解等。反相乳液聚合己成为乳 液聚合的一个重要分支。
反相乳液聚合的机理
在反应初期单体液滴和胶束共存, 引发剂溶于 水相中,且在水相中分解为自由基.。由于胶束的直 径通常要比单体液滴的直径小3~4 个数量级,它的 比表面积远远大于单体液滴的比表面积,又由于胶束 的曲率半径很小,乳化剂分子在胶束表层的排列方式 和单体液滴中的排列方式的不同,导致单体在胶束内 和液滴内热力学状况的不同,因而在连续相及界面产 生的自由基更容易进入胶束中,引发胶束内部的单体 形成聚合物粒子即胶束成核。
反相乳液聚合法分析
二、原理介绍:
1、概要: a、定义:体系在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在连续相中分散 成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。 b、组成:单体(油溶性)、分散介质(水)、引发剂(水溶性)、乳化剂。
2、乳液聚合的优缺点 a、优点:作分散介质,传热控温容易; 可在低温下聚合; 反应速率快,分子量高; 反相乳液聚合中,油相(连续相)可重 复使用); 可直接得到聚合物乳胶。 b、缺点:要得到固体聚合物,后处理麻烦(油水相难分离); 难以除尽乳化剂残留物; 成本较高。
5、乳化剂和乳化作用
使互不相溶的两物质(水与油)转变成相当稳定而难以分 层的乳液。 1)当乳化剂的浓度很低时,乳化剂以分子状态真溶于水 中,亲水基伸向水层,疏水基伸向空气层,水表面张力急 剧下降。 2)当乳化剂浓度达到一定值时,表面张力的下降趋向平 缓。 3)乳化剂浓度超过临界胶束浓度(CMC)后还不很高时, 胶束较小。 4)乳化剂浓度较大时,胶束呈棒状,胶束中乳化剂的分 子的疏水基伸向胶束内部,亲水基伸向水层。
材料•制备方法
反相乳液聚合法
XXX 5. 21. 2014
2018/9/18
乳液聚合法
背景
原理
应用及展 望
文献陈述
一、背景知识
乳液聚合是制备聚合物的一种重要技术,最早的关于乳液聚合方法的报道出 现于1932年。其后 ,在经历了1930~1950年的初步发展之后,才成为目前在 聚合物制备中举足轻重的工业方法。 乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法,也是非常重要的一种方 法,它以水作溶剂,对环境十分有利。
三、应用及展望
乳液聚合因能够制备:单分散聚合物微球、聚合物复合胶 乳、表面功能化微球等 ,在污水治理,萃取分离,催化, 食品,生物医药(核壳结构),化妆品,材料制备,化学 反应介质,涂料等领域均具有潜在的应用前景。 从上面的介绍 中我 们可以看出国外在反相乳液聚合的基 础理论和实践 应用上都做了较大量的工作。尽管 如此,仍 然还有许多方面须进一步探索。在基础理论方面今后的工 作可望在以下几方面进一步展开: 1.由于反相乳液固有的不稳定性,人们正对一种新的方法— — 反相微乳液聚合 , 倾注极大的热情 , 也已取得了相当的成 就,在今后的研究中,它仍然会占据相当的比重; 2.拓宽反相乳液的聚合体系,开展三元共聚含研究等; 3.介质 ( 如溶剂酸盐等 ) 对聚合反应各方面的影响不可忽略。
【华东理工大学】《乳液聚合》课件——反相乳液聚合
建议用量为体系的2%-5%
二、分散介质
必须对单体、引发剂和分散剂都能溶解,而不能溶解聚合产物, 黏度小于2-3Pa· s 对于非极性单体,选用低级醇、酸、胺等极性大的介质 对极性大的单体,选用脂肪烃类非极性介质
三、单体和引发剂
单体可以水溶性也可油溶性,加入交联单体、功能单体、软单体等 引发剂大多为油溶性
缺点
工序复杂,成本 较高,大量乳化 剂残留 粒径分布较宽, 残留少量稳定剂
沉淀聚合 单体,有机 0.5-10 或混合溶剂, 引发剂
分散聚合 单体,有机 0.1-10 或混合溶剂, 引发剂,稳 定剂
粒径均匀,体系粘 度低,微球洁净
聚合速度快,粒径 残留稳定剂
(5)分散介质
介质极性与单体极性相差越小,微球粒径越大。
超临界二氧化碳
(6)其他影响因素
温度升高,粒径增大,粒径分布变宽,聚合物平均分子量变小,分布变宽。
气氛影响(氧气的阻聚作用):有利于形成接枝聚合起到稳定效果;诱 导期变长,粒径分布变宽
此外,搅拌器形状、搅拌速度、反应物料占反应器的体积比等对聚合 反应都有一定影响
聚丙烯酰胺
一、在水处理中的应用
有机高分子絮凝剂
二、在造纸工业中的应用
提高颜料等的存留率 提高纸的干强度和湿强度
三、在采油工业中的应用
第九章 超浓乳液聚合 Concentrated Emulsion Polymerization
1. 基本概念
传统乳液聚合固含量30%~50% 低浓度(或低含固量)乳液:单体比例(或含固量)小于20% 高浓度(或高含固量)乳液:单体浓度(或含固量)大于60% 单分散性的微球堆积的最大密度为74% 超浓乳液:单体含量超过74%,像“胶冻”一样的可用于聚合的乳化体系
反相乳液聚合ppt
反相乳液聚合形成的乳液粒径分布较宽, 可能导致聚合物性能的不均匀性。
由于反相乳液聚合需要使用大量的乳化剂 ,这些乳化剂在产品中可能会残留,影响 产品的性能和安全性。
改进方向与前景展望
优化乳化剂体系
通过研究新型的、高效的乳化剂或复合乳化剂体系,降低其用量,提高聚合效率和产品质量。
控制聚合物链结构
深入研究反应机理,优化聚合工艺,控制聚合物链的分子量、分子量分布和支化度,提高聚合物性能。
适的单体浓度以获得最佳的聚合效果。
乳化剂种类与浓度
总结词
乳化剂种类和浓度对反相乳液聚合的稳定性、粒径和粒径分布具有重要影响。
详细描述
乳化剂是反相乳液聚合中的关键组分,其种类和浓度决定了乳液的稳定性、粒径和粒径分布。不同种类的乳化剂 具有不同的亲水性和亲油性,从而影响乳液的界面张力和粒径大小。同时,乳化剂的浓度也会影响粒径大小和分 布,以及乳液的稳定性。因此,选择合适的乳化剂种类和浓度是实现反相乳液聚合的关键。
聚合反应过程
反相乳液聚合的过程包括油溶性引发剂引发单体聚合、聚合物粒子形成 和聚合物粒子生长三个阶段。
在聚合过程中,油溶性引发剂首先引发油溶性单体进行自由基聚合,形 成初级粒子。随着聚合反应的进行,初级粒子之间会相互碰撞、融合,
形成更大的聚合物粒子。
聚合反应结束后,可以通过加热或加盐等方法使聚合物粒子凝聚成块状 聚合物,便于后续处理。
应用。
聚合物微球
聚合物微球是一种具有微米级直 径的球形颗粒,可以通过反相乳 液聚合制备。这些微球可用于药 物载体、催化剂载体、色谱填料
等领域。
有机无机复合材料
反相乳液聚合可以将无机物与有 机物结合,制备出具有优异性能 的有机无机复合材料。这些复合 材料可用于涂料、胶粘剂、塑料
《反相乳液聚合法》课件
反相乳液聚合的相行为
反相乳液聚合的相行为主要涉及乳液体系的稳定性、液滴 的大小和分布以及聚合物颗粒的形态。
乳液体系的稳定性取决于分散剂的种类和浓度,以及油水 两相的界面张力。分散剂的作用是降低界面张力,增加油 水两相的稳定性。
液滴的大小和分布对聚合反应速率和聚合物颗粒的形态有 重要影响。较小的液滴有利于提高聚合反应速率,而良好 的液滴分布可以获得粒径均匀的聚合物颗粒。
易工业化
反相乳液聚合的工艺流程简单,易于实现工业化生产,能够满足大 规模生产的需要。
反相乳液聚合的缺点
01
02
03
乳化剂用量大
为了形成稳定的乳液体系 ,反相乳液聚合需要使用 大量的乳化剂,这会增加 聚合物的成本和残留量。
聚合物链的支化
由于反相乳液聚合是在油 溶性介质中进行,聚合物 链的支化程度较高,会影 响聚合物的性能。
记录实验数据,进行数据分析,以评估实验结果。
总结与反思
总结实验过程,反思实验中的不足之处,为后续实验提供改进建议。
05
反相乳液聚合的优缺点分 析
反相乳液聚合的优点
高分子量
反相乳液聚合能够制备出高分子量的聚合物,分子量分布窄,有 利于提高聚合物的物理性能。
高固含量
反相乳液聚合的固含量较高,能够减少溶剂的使用,降低生产成本 和环境污染。
以减少对环境的污染。
03
多功能化与高性能化
为了满足不断发展的市场需求,研究者们正在努力开发具有多功能和高
性能的新型反相乳液聚合物。
06
反相乳液聚合的实际应用 案例
反相乳液聚合在涂料领域的应用
总结词
环保、高效、高性能
详细描述
反相乳液聚合制备的涂料具有环保、高效、高性能的特点,广泛应用于建筑、家具、汽车等领域的涂 装。其优异的性能主要得益于反相乳液聚合技术的特殊工艺和聚合机理,能够实现高分子量、窄分子 量分布聚合物的制备,从而提高涂料的附着力、耐候性、耐腐蚀性等性能。
反相乳液聚合
制备增调剂 由反相乳液聚合 法制备印染用合成增稠剂,产品性 能很好,最大的优点是: ①产品最 终状态为乳液状,无需经过后处理 工序即可直接使用; 生产效率高, 成本低,节约能源;产品易于分散 在水中,因此在配制色浆时,不再 需使用煤油调节,减少了环境污染, 降低了危险性。②产品的加工及 使用性能好,操作简单易控制;用 于印花时,质量高,使用量少。
谢谢大家
反相乳液聚合
宋贤莉
反相乳液聚合-定义
采用非极性溶剂作为连续相,借助乳化剂把 聚合单体分散于油相中,形成“油包水(W/O)”型 乳液而进行聚合。因为 DMDAAC 和 AM均极易 溶于水,因此主要采用反相乳液聚合。反相乳液 聚合方法具有聚合速率快,产物相对分子质量高, 相对分子质量分布窄,产品性能好,可以在较低 温度下反应等特点,并且有利于搅拌、传热。另 外通过分布加入活性单体的方法可以提高聚合物 的阳离子度,达到更好的絮凝效果。
在两个聚合体系中,聚合速率对单体浓度的方次,都远远大于悬浮聚合
反相乳液聚合的应用
制备聚苯胺 聚苯胺是一种导 电、导热高聚物。通常聚苯胺是 利用过硫酸铵或重铬酸钾为引发 剂在酸性水溶液中进行溶液聚合, 通过氧化苯胺制得,产物几乎不溶 于水及其他极性溶剂,因此很难加 工。如聚合产物是胶状分散体形 态,则其加工性能将得到明显改善。
聚合速率随转化率的变化
聚合速率随转化率增加而变 大;转化率大于20%后,则在较 宽范围内聚合速率基本不变.而 在以司盘为乳化剂的体系中 [7],聚合速率只在30%左右达 到最大,没有恒速期出现.这可 能与两个体系中的粒子大小不同 有关.在本体系中粒径要大得多, 每个粒子内的平均自由基个数要 比司盘体系多,因而在本体系中 聚合场所的凝胶效应比较明显; 它能有效地补偿因聚合场所单体 浓度下降而引起的聚合速率降低, 在较宽的转化率范围内维持聚合 速率基本不变.而在司盘体系中, 粒径较少,每个粒子内的平均自 由基个数较低,凝胶效应不明显, 随着聚合的进行聚合场所的单体 浓度急剧下降,聚合速率很快降 低.
反相乳液聚合法合成超高分子质量聚丙烯酰胺
为 复 杂L ] 3 。而 反 相 乳 液 聚 合 法 具 有 反 应 速 率 快 、 “ 反 应 体 系粘 度低 、 应温 度容 易控 制 等优 点 , 反 且产 物 的分 子 量 较高 、 解性 较好 。 溶 作者 采用 反相 乳 液 聚 合 法 合 成 聚 丙 烯 酰胺 , 过 通 正 交 实验 优化 合 成条 件 , 对 影 响 聚合 物 分 子 量 的 主 并
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武 世 新 等 : 相 乳液 聚 合 法 合 成 超 高 分 子 质 量 聚 丙 烯 酰胺 / 0 1年■ 9啊 反 21
要 因素进 行 了探 讨 。
Tab Th a t r nd lv l fo t o on ie e i e t .1 e f c o s a e es o r h g a xp rm n
1 实 验
注 : 发剂 引 加量以 单体总 质量计, 下同 1 1 原 料 、 剂 和 仪 器 . 试
聚丙烯 酰 胺在 油 田中 可 用 于采 油 、 井 泥浆 及 废 钻
1 2 方 法 .
泥 浆处 理 、 止水 窜 、 防 降低摩 阻 、 高采 收率 、 提 三次 采 油 等 _ 。随着 高分 子 化 学 的发 展 , 丙 烯 酰 胺 的 分 子 量 】 ] 聚 越 来越 高 , 出现 了超 高 分 子量 聚丙 烯酰胺 , 在油 田中的 用 途更 加 广泛 , 可用 作 驱油 剂来 提 高原 油采 收率 , 作 用 选 择性 堵水 剂 降低 水 在 地 层 的 渗 透率 , 可 作 为 稠 化 还
反 相 乳 液聚 合 法 合成 超 高分 子质 量 聚 丙烯 酰胺
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反相微乳液法制备纳米二氧化硅中空胶囊
裴爱华1解廷秀2杨桂生1,2*
1.中国科学院化学研究所,北京,100080
2.上海杰事杰新材料股份有限公司,上海,201109
关键词:二氧化硅纳米中空胶囊反相微乳液
二氧化硅纳米中空胶囊良好的化学惰性和生物相容性使其在光学、生物分析、生物工程以及生物医学领域的应用受到越来越多的关注。
比如:二氧化硅空腔内掺杂或者包埋有机染料分子用于光子器件、非线形光学材料、生物显像以及生化分析 [1-2]; 二氧化硅空腔内装载药物分子用于靶向药物体系或者药物释放系统[3]。
二氧化硅相比聚合物的优势在于表面存在大量的Si-OH基团,容易引入功能性基团如氨基、硫醇基、羧基以及甲基丙烯酸基团等。
二氧化硅中空胶囊的制备方法通常有两种:一种为被广泛应用的模板法[4],另一种为反相微乳液法。
反相微乳液体系合成最引人注意的优势在于尺寸可调,即在一定范围内,可以通过改变W值的高低 (W为水与表面活性剂摩尔数之比) 来调节水核的大小,从而控制中空胶囊的尺寸。
当前制备中空胶囊所用的表面活性剂主要为AOT、NP系列、Triton X-100,Span系列等等传统的乳化剂。
本文利用了一种端基为硅氧烷的反应型乳化剂,在反相微乳液体系中,通过硅酸正丁酯(TEOS)在水/油界面的水解和缩合反应,制备二氧化硅纳米中空胶囊。
制备过程如下:10ml甲苯,定量的表面活性剂、助表面活性剂正丁醇,以OH水溶液充分混合得到稳定的反相微乳液。
然后加入TEOS,搅拌24h。
然及NH
4
后破乳,离心,用乙醇反复洗涤三次进行透射电镜观察。
图1中所示为二氧化硅纳米中空胶囊的TEM照片,从图中可见壳层完整清晰的中空结构。
图1a和图1b为表面活性剂浓度18%,W=9时得到的结果。
粒径在100-150nm之间,分布较窄;图1c和图1d为表面活性剂浓度21.6%,W=11时得到的结果。
粒径在100-200nm之间,分布相对较宽。
(a) (b) (c) (d)
Fig. 1 SEM micrograph of silica hollow nanocapsules (a) and (b) w=9, (c) and (d) w=11.
致谢:本课题由国家“863”计划(编号:2003AA302540)资助。
参考文献:
[1] Rahul P. Bagwe, Chaoyong Yang, Lisa R. Hilliard, Weihong Tan, Langmuir ,
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silica hollow nanocapsules prepared by reverse microemulsion
method
Pei Aihua 1, Xie Tingxiu 2,Yang Guisheng 1,2*
1.Institute of Chemistry Chinese Academy of Science, Beijing, 100080
2.Shanghai Genius Advanced Materials Co., Ltd, Shanghai, 201109
E-mail addresses: ygs@ (G. yang), ladevaparadise@ (A.Pei). Abstract:silica hollow nanocapsules facilitates unique applications in bioanalysis, biotechnology, and biomedical systems due to their good biocompatible and chemically inert. Here we use a novel reactive surfactant to produce reverse microemulsion (water-in-oil), and we study the formation of silica hollow nanocapsules by ammonia-catalyzed hydrolysis of tetraethyl orthosilicate (TEOS) in the water-in-oil microemulsion system. The silica nanocapsules were characterized using TEM. Results showed that the nanocapsules have diameter in the range of 100-200nm.
Keywords:silica hollow nanocapsules reverse microemulsion。