聚合物纳米胶囊制备新方法——RAFT细乳液界面聚合
微胶囊在制革中的运用前景
微胶囊在制革中的运用前景微胶囊技术就是将固、液、气态的物质包埋到微小封闭的胶囊内，使有效成分以稳定的状态存在，爱护敏感成分免受氧化、紫外线、光、热、湿等负面影响，并使其内容物在特定的条件下以可控的速率释放的技术［1］。
对物质进行微胶囊化，可以改善物质的物理性质，掌握释放、分别用于特别目的的不相容物质，屏蔽味道和气味，供应稳定性及爱护芯材免受环境影响以及降低对健康的危害及削减毒副作用［2－4］。
微胶囊技术广泛应用于医药、食品、农药、涂料、化妆品、添加剂、纺织等多个领域，进展前景非常乐观。
2皮革行业材料微胶囊化将微胶囊技术引入到皮革中，可以充分利用微胶囊材料的隔绝作用、掌握释放作用及缓释作用，改善皮革生产过程并提高皮革产品的性能。
笔者对皮革行业帮助物料微胶囊化进行综述，以便让大家充分熟悉到微胶囊技术在皮革行业中的潜力，使更多的制革讨论人员将这一新技术推广到皮革生产中，为皮革行业的进展带来全新的机遇。
由于微胶囊制备方法在其它文献中均有所介绍，本文就不再赘述。
2．1皮革染料微胶囊化微胶囊染料是指芯材为染料，壁材为某种自然或合成高分子物质的微胶囊。
该类胶囊大小一般为10～200μm，其样子为球形或多面体。
依据应用对象的不同，染料可分为分散、酸性、阳离子、还原、活性及油溶性染料等。
目前，染料微胶囊主要应用于纺织印染行业。
皮革纤维带有较强的电荷性，不同染料对皮革的亲和力各不相同。
目前所采纳的皮革专用染料大多数是从纺织印染行业的染料中筛选或进行肯定处理得到的，应用于纺织印染行业中的染料微胶囊，在肯定状况下也适用于皮革行业［5］。
皮革染料微胶囊化，可以改善染料的外表性能，使得染料与皮革纤维更易结合，因此可以提高皮革的匀染性;同时它还可以提高染料的利用率并有利于废水净化，减轻对环境的污染［6］。
微胶囊染料常用界面聚合法和原位聚合法制备。
青岛高校董朝红等人［7］以甲苯二异氰酸酯、乙二胺和分散大红S－BW-FL为原料，采纳界面聚合法制备分散染料微胶囊，并对涤纶织物进行高温高压染色。
RAFT聚合制备嵌段聚合物对PP基材涂料附着力的改善
RAFT聚合制备嵌段聚合物对PP基材涂料附着力的改善∗熊成晶;杨妍;沈刚林;张柳;崔艳艳;刘晓暄【摘要】合成了 RAFT 试剂 S-1-十二烷基-S’-(α,α’-二甲基-α”-乙酸)三硫代碳酸酯(DDAATB),并以此种RAFT试剂为链转移剂制备聚丙烯酸均聚物,再以此均聚物为大分子链转移剂,制备了聚丙烯酸-b-聚丙烯酸异冰片酯嵌段共聚物(PAA-b-PIBOA)。
以制备的丙烯酸酯嵌段共聚物作为附着力促进剂,与 UV 树脂复配成 UV 涂料,考察了添加不同质量分数嵌段共聚物的涂料对PP基材的附着能力的改善,并与CPP进行了比较。
研究结果表明,制备的丙烯酸酯嵌段共聚物可有效提高涂层对PP基材的粘附性,PIBOA链段分子量越大,效果越明显；将制备的 PAA-b-PIBOA 为附着力促进剂,分别添加至以聚酯丙烯酸酯、氯化聚醚为主体树脂的涂料配方中,通过附着力性能测试,发现合成的嵌段共聚物PAA-b-PIBOA能有效提高涂层对PP 基材的附着力。
%In this paper,a kind of RAFT agent named S-1-Dodecyl-S’-(a,a’-dimethyl-a”- acetic acid)-trithiocar-bonate (DDAATB)were synthesized.Polyacrylic acid is prepared by using the RAFT agent as a chain transfer agent,then use the polyacrylic acid as the macro-RAFT agent to prepare the block copolymer (PAA-b-PIBOA). Using this block copolymer as the adhesion promoter,it was added into the coatings formula with addition of different contents.Then the complex was separately painted to the PP substrate and cured.The peel strength of the coating was measured,and compared with CPP was made.The results showed that the prepared acrylate block copolymer can effectively improve the adhesion to the PP substrate.The greater the molecular weight of PIBOA segment,the more obviously of the adhesion effect.Meanwhile,PAA-b-PIBOA was addedto the coat-ing formulation of polyester acrylate and chlorinated polyether resin,it could effectively be to improve the coat-ing adhesion on PP substrate.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2016(047)0z1【总页数】5页(P223-227)【关键词】RAFT聚合;丙烯酸异冰片酯;嵌段共聚物;聚丙烯;附着力【作者】熊成晶;杨妍;沈刚林;张柳;崔艳艳;刘晓暄【作者单位】广东工业大学材料与能源学院，广州 510006;广东工业大学材料与能源学院，广州 510006;广东工业大学材料与能源学院，广州 510006;广东工业大学材料与能源学院，广州 510006;广东工业大学材料与能源学院，广州510006;广东工业大学材料与能源学院，广州 510006【正文语种】中文【中图分类】O631.5聚丙烯(PP)塑料因其所具备的加工成型简单、制品无毒无味、价格低、化学稳定性好等优点而广泛用于电子、玩具及汽车等行业[1]。
小木虫首发细乳液聚合
微囊的制备方法研究进展
稳定性。李仲昆等…用单凝聚法制备荨麻提取物微囊， 采用正交设计法对荨麻提取物微囊制备工艺进行了研 究。
１．２复凝聚法
有利于干燥过程中对芯材的保留，也能提高干燥工艺的 产品得率。②壁材溶液与芯材混合，进行粗分散和均 质。③喷雾干燥。孙伟张等ｎ们采用喷雾干燥法制备阿 司匹林肠溶微囊，建立微囊质量评价方法。制备方法 为：称取一定量的丙烯酸树脂Ⅱ号，用９５％乙醇溶解使 浓度为２％，将药物溶解于丙烯酸树脂Ⅱ号溶液中，药
亚太传统医药
Ａｓｉａ－Ｐａｃｉｆｉｃ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ
Ｖ０１．７Ｎｏ．１
Ｍｅｄｉｃｉｎｅ
Ｊａｎ．２０ １ １
中期得到了迅猛发展，而且发展速度越来越快。发展至 今已有８０多年的历史，其制备技术和新出现的制备工 艺在医药、生物医学、食品、化妆品方面应用广泛，是受
到国内外广泛关注的新制剂方法之一。制备ＭＣ可根
亚太传统医药
Ａｓｉａ．Ｐａｃｉｔｉｃ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ
、，ｂ１．７Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０１ｌ
３缩聚法
３．１界面缩聚法ｎ３】 本法是在分散相（水相）与连续相（有机相）的界面
一层保护层。乳化剂的选择和用量相当重要，有时要选 两种以上乳化剂，产生协同作用而提高稳定效果。 ６展望 微囊作为一种高新科技成果，改变着传统的产品形 式。现在正在转化为实用技术，深入到医药、食品、化妆 品等领域，改变着传统的产品形式，让人们享受新型技 术带来的高效、舒适和便捷。药物微囊化对于提高药物
上发生单体的缩聚反应，如其中一相用水，水相中含１，６
一己二胺和碱，另一有机相含对苯二甲酰氯的环己烷、 氯仿的溶液。将以上两相接触后，在界面处进行缩聚反
聚合物纳米材料的制备及应用研究
聚合物纳米材料的制备及应用研究聚合物纳米材料是一种重要的新型材料，在诸多领域中都有广泛的应用。
它的制备方法有许多种，其中包括溶剂挥发法、乳液聚合法、自由基聚合法等。
本文主要讨论聚合物纳米材料的制备方法、特性及其应用研究。
一、聚合物纳米材料的制备方法1. 溶剂挥发法溶剂挥发法是制备聚合物纳米材料最常用的方法之一。
该方法是将聚合物溶解于有机溶剂中，之后使溶液薄膜均匀地扩散在一个固体表面或者液体表面上，使得有机溶剂慢慢挥发，最后形成聚合物纳米材料。
这种方法简便易行，适用范围广，但是对于一些有机溶剂的选择有一定的限制。
2. 乳液聚合法乳液聚合法也是一种常用的制备聚合物纳米材料的方法。
该方法是将聚合物分散在水中，其中乳化剂可以使得水相和有机相之间的不相容性变得克服，使得溶液均匀地混合。
这种方法不需要使用有机溶剂，所以比较环保，但是乳化剂的选择也是比较关键的。
3. 自由基聚合法自由基聚合法是目前最新的一种聚合物纳米材料的制备方法。
该方法让单体分子中的双键引入自由基，使得单体分子之间发生自由基聚合反应，从而就形成了高分子。
这种方法适用于很多单体种类，可以在常温下进行，也比较经济。
二、聚合物纳米材料的特性1. 尺寸小聚合物纳米材料的尺寸通常在1-100纳米之间，相比其他材料，它们体积小、比表面积大、表面活性高，并且与许多生物学分子具有相似的尺寸。
这种小尺寸的特性使得它们在某些领域中具有其他材料不具备的优势。
2. 界面活性由于聚合物纳米材料的表面积很大，与其他材料比较，界面作用会很明显。
在某些特殊的应用场合下，聚合物纳米材料的界面活性作用显得尤为重要。
3. 物理化学性质聚合物纳米材料的物理化学性质也受到尺寸的制约。
尺寸小使得它的物理化学性质呈现出很多独特的特性，这些特性极大地扩展了其在材料科学领域的应用。
三、聚合物纳米材料的应用研究1. 生物医学应用聚合物纳米材料在生物医学领域中有着广泛的应用。
例如，聚合物纳米材料可以作为药物输送的载体，具有良好的溶解度、分散性、稳定性和选择性。
界面聚合技术在微胶囊制备中的应用
谢谢！
知识回顾 Knowledge R混加工； 〔2可增加与聚合物的相容性； 〔3可减少液体阻燃剂在聚合物内部的迁移以及
由于液体的挥发而导致聚合物材料中阻燃剂的 损失； 〔4可减少阻燃剂中有毒成分在聚合物加工过程 中的释放量；
刘亚青等将一定量水倒入反应器中,在高速搅 拌下,将溶有环状氯化磷腈和2,4二异氰酸酯的 甲苯溶液倒入反应器中,再加入定量的十二烷 基苯磺酸钠溶液、分散剂纳米二氧化硅,乳化 分散均匀,然后向反应器中缓慢加入已配制好 的己二胺水溶液,待油-水界面反应完全,静置 1h,过滤,干燥,即得到囊芯为环状氯化磷腈、 囊壁为聚脲、粒径为15μm左右的微胶囊阻燃 剂.
1 制备农药微胶囊材料
微胶囊农药可以减轻高毒性化学物质对哺 乳类动物的毒害,延长相同剂量农药的持效 期,减少溶剂用量,节约药剂的消耗量,降低对 植物的毒性,减轻对环境的污染,提高药物的 选择性.
冯鹏等将三油酸甘油酯、氰基丙烯酸正丁酯溶 入乙醇中形成有机相,在一定的搅拌速度下,将含 有三油酸甘油酯、氰基丙烯酸正丁酯的乙醇有 机相缓缓滴加至含有葡聚糖、吐温的无机水相 中,滴加完毕后再于室温反应,得乳白色悬浮液体, 于20℃真空旋转蒸发浓缩制得聚α-氰基丙烯酸 正丁酯毫微囊.
Cho J S等在乳液体系中通过界面聚合法合 成了以正十八烷为核、聚脲为壳的微胶囊, 产品粒径约为1μm,且表面光滑、分布均匀, 相变温度与单纯正十八烷的相同,而其相变 焓却略小于单纯正十八烷的.
Zou Guanglong等用界面聚合法制备的含有 相转移材料的聚脲胶囊可以承受约300℃的 高温而不破坏,微胶囊化的石蜡在50次操作 循环后仍具有储存能量的能力.
乳液体系中的RAFT可控_活性自由基聚合研究进展
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20276044),江苏省高校自然科学研究指导性计划项目(03KJD150188);作者简介:周晓东,男,硕士研究生,研究方向为乳液体系的活性聚合。
*联系人.Email:phni@.乳液体系中的RAFT 可控 活性自由基聚合研究进展周晓东,倪沛红*(苏州大学化学化工学院,江苏省有机合成重点实验室,苏州 215123)摘要:可逆加成 断裂链转移聚合(RAFT )是新近发展起来的可控 活性自由基聚合方法。
由于该方法具有适用单体范围广、反应条件温和、可采用多种聚合实施方法等优点,已成为一种有效的分子设计手段。
本文总结了近几年文献报道的在乳液和细乳液体系中实施RAFT 聚合反应的研究进展,对非均相体系的稳定性、聚合反应过程中的动力学特点、以及聚合产物的分子量及其分布等方面的研究进行了综述。
关键词:乳液聚合;细乳液聚合;可逆加成-断裂链转移(RAFT);活性聚合引言传统的自由基聚合由于慢引发、快增长、速终止的特点,难以获得分子量可控及分子量分布可控的聚合物,也不能合成嵌段共聚物和精致结构的聚合物。
而各种活性自由基聚合方法却能克服上述不足。
近年来,先后出现了多种活性自由基聚合体系,例如:TE MPO 稳定自由基存在下的可控自由基聚合[1]、原子转移自由基聚合(ATRP)[2]和可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)[3~5]。
RAFT 可控 活性自由基聚合方法是在传统的自由基聚合体系中加入二硫代酯类化合物作为链转移剂,通过可逆加成-断裂链转移聚合机理得到 活性 聚合物链,RAFT 聚合的一般机理如图1所示。
[4]图1 RAFT 聚合反应机理[4]Figure 1 Mechanism of the RAFT polymerization process [4]RAFT 聚合适用的单体范围广,带有羧基、羟基、叔胺基等官能团的单体都可以通过这种方法实现聚合。
聚合过程中,二硫代酯基S=C(Z)S 在活性链和休眠种之间转移,使得聚合物链保持活性,由此可以合成各种结构精致、且具有可控分子量和窄分子量分布的嵌段[6~9]、星型[10~13]、接枝[14]等特殊结构的聚合物。
乳液聚合制备微胶囊技术
乳液聚合制备微胶囊技术微胶囊的制备技术包括物理法、化学法和物理化学结合法三种，如制得的纳⽶胶囊，⽬前均是通过乳液聚合得到。
微胶囊技术是⼀种⽤成膜材料把固体或液体包覆形成微⼩粒⼦的技术。
其优势在于形成微胶囊时，囊芯被包覆⽽与外界环境隔离，囊芯的性质能毫⽆影响地被保留下来，⽽在适当条件下，壁材被破坏时⼜能将囊芯释放出来。
⽽且，囊芯是与外界环境隔开的，可使其免受外界的湿度、氧⽓、紫外光等因素的影响，因⽽使性质不稳定的囊芯不会变质，也可以使原本会发⽣相互作⽤的⼏种组分分开。
如果选⽤的壁材具有半透性，则液体囊芯或⽔溶性囊芯可以通过溶解、渗透、扩散的过程，透过膜壁⽽释放出来，⽽释放速度⼜可通过改变壁材的化学组成、厚度、硬度、孔径⼤⼩等加以控制。
由于微胶囊的诸多优点，该技术已⼴泛⽤于医药、涂料、胶黏剂、⾷品、纺织、⽇化、农牧业等⾏业中。
尽管微胶囊技术在阻尼材料制备⽅⾯鲜见⽂献报道，但如果能将具有优异阻尼性能的有机硅氧烷制成囊芯，再以其他单体制成壁材，如苯⼄烯、丙烯酸酯等，同样能制得性能⾮常优秀的阻尼材料，⽽且能克服有机硅氧烷与苯⼄烯、丙烯酸酯难共聚、接枝的困难。
制备微胶囊的化学⽅法有界⾯聚合法、原位聚合法等。
(1)界⾯聚合法把两种能发⽣聚合反应的单体分别溶于⽔和有机溶剂中，并把囊芯溶于分散相溶剂中。
然后，把两种不相溶的液体混⼊乳化剂以形成⽔包油或油包⽔乳液。
两种聚合反应单体分别从两相内部向乳化液滴的界⾯移动，并迅速在相界⾯上反应⽣成聚合物，将囊芯包裹形成微胶囊。
该⽅法多⽤于聚酯、聚酰胺、聚氨酯等⾼分⼦材料的微胶囊合成上。
(2)原位聚合法该⽅法⼴泛⽤于许多⾼分⼦合成反应，如均聚、共聚和缩聚反应。
有⽂献报道可利⽤有机硅氧烷制备微胶囊的壁材。
这是因为有些线形低分⼦量的预聚体是可溶于⽔的，在酸和碱的催化作⽤下能发⽣缩聚反应，预聚体分⼦间进⼀步脱去⼩分⼦(⽔等)形成交联⽴体⽹状结构的⾮⽔溶性缩聚物，并包裹囊芯形成微胶囊。
RAFT分散聚合及聚合诱导自组装
在某些情况下，聚合诱导自组装会导 致相分离，形成不同结构和性质的液 滴、囊泡等有序聚集体。
动态平衡
自组装过程中，分子间的相互作用会 形成一个动态平衡，使得聚集体能够 根据环境条件进行自我调节和重构。
聚合诱导自组装的优缺点
优点
聚合诱导自组装具有简单、高效、可 调控等优点，可以用于制备具有特定 结构和功能的聚集体，如纳米粒子、 微囊、组织工程过程中可能出现的反应失控和产物不稳 定等问题。
聚合产物的纯化和后处理
优化纯化和后处理技术，以提高产物的纯度和降 低成本。
3
聚合反应的动力学和机理
深入研究聚合反应的动力学和机理，为聚合过程 提供理论支持。
未来发展前景
广泛应用
随着科技的发展和需求的增加，Raft分散聚合及聚合诱导自组装 技术在各个领域的应用将更加广泛。
拓展应用领域
这种协同作用为聚合物材料的应用领域提供了更多的可能性，如用于制备高分子材料、生物医用材料、光电材料 和能源材料等。
04
Raft分散聚合及聚合诱导自 组装的实验研究
实验材料与方法
材料
Raft分散聚合及聚合诱导自组装的单体、催化剂、引 发剂等。
方法
采用Raft分散聚合及聚合诱导自组装技术，通过控制 反应条件，制备不同形貌和结构的聚合物材料。
缺点
聚合诱导自组装的缺点包括对环境条 件敏感、过程难以控制、聚集体结构 不均一等。此外，由于涉及非共价相 互作用，聚集体稳定性可能较差。
03
Raft分散聚合与聚合诱导自 组装的关联
Raft分散聚合对聚合诱导自组装的影响
促进分子有序排列
Raft分散聚合能够促使分子在溶液中 形成有序排列，为聚合诱导自组装提 供有利条件。
药物制剂中新型纳米胶囊的制备与性能优化
药物制剂中新型纳米胶囊的制备与性能优化背景介绍：随着纳米技术的快速发展，纳米胶囊作为一种新型的药物载体系统，具备提高药物稳定性、控制释放速率和增强药物疗效的优点。
因此，研究和优化新型纳米胶囊的制备方法和性能对于药物制剂领域具有重要意义。
一、纳米胶囊制备方法1. 通过纳米乳液模板法制备纳米胶囊纳米乳液模板法是一种常用的制备纳米胶囊的方法。
首先，在溶剂中形成乳化液，然后通过添加交联剂实现纳米胶囊的交联和胶囊壁的形成。
此方法可通过调节乳化液的成分和工艺条件来控制胶囊的粒径和壁厚。
2. 通过自组装方法制备纳米胶囊自组装方法是另一种常用的纳米胶囊制备方法。
通过选择适当的两性离子或高分子表面活性剂，利用其自组装的特性形成纳米囊壁，随后将药物填充至囊内。
此方法制备的纳米胶囊具有较好的稳定性和控制释放性能。
二、纳米胶囊性能优化1. 壁材料选择与改性纳米胶囊的壁材料是影响其性能的关键因素之一。
可以选择适合的聚合物材料，如聚乳酸、聚己内酯等，或进行壁材料的改性，如在材料中引入功能化基团或交联剂，以提高纳米胶囊的稳定性和药物释放性能。
2. 控制释放速率纳米胶囊的释放速率对药物的疗效有重要影响。
通过调节纳米胶囊壁的厚度、交联程度和药物与壁材料之间的相互作用，可以实现对药物释放速率的调控。
此外，还可以引入响应性纳米材料，实现针对特定刺激（如酸碱、温度等）的药物释放。
3. 提高药物稳定性药物稳定性是药物制剂中非常重要的问题。
纳米胶囊可以提高药物的稳定性，如保护药物免受环境中的氧气、湿气和光线等不良因素的影响。
此外，还可以通过选择适当的包覆层或壁材料，防止药物的分解和失活。
结论：新型纳米胶囊的制备方法和性能优化对于药物制剂的研发具有重要意义。
通过选择适当的制备方法、优化胶囊性能和调控药物释放速率，可以实现药物的高效输送和有效治疗。
随着纳米技术的不断进步，纳米胶囊在药物制剂领域的应用前景将更加广阔。
纳米胶囊的制备方法及其在相变材料中的应用
１纳 米胶 囊 的制 备 方 法 ．
１１ １双 乳 液 蒸 发技 术 双 乳 液 蒸 发技 术 制 备 纳 米 胶 囊 通 常 采 用
①将活性组分分散于含有壳材料的有机溶剂 中； 生成 ② 目前 纳 米 胶 囊 常 用 的 制备 方 法 主 要 有 乳 液 聚 合 法 、 面及 原 位 聚 四个主要 步骤： 界 即将 该 有 机 相 在 与 前 一 种 不 相 混 溶 的第 二 种 连 续 相ｆ 常 通 合法等； 随着 科 学 技 术 的 发 展 ， 些 新 型纳 米 胶 囊 技 术 得 到 开 发 ， 一 如界 双 乳 液 微 滴，
１２界 面 聚 合 法 具 体 方 法 如 下 ： 分 散 或 溶 解 得 很 好 的 囊 心 、 ． 把 单 体 溶 于 一 种 溶 剂 所 得 的溶 液 加 到 注 射 器 中， 另 一 种 单 体 溶解 在 另 一 把
２ 纳 米胶 囊在 相 变 材 料 中的 应 用 ．
纳 米 胶 囊 相 变 材 料 是 将 纳 米 胶 囊 化 技 术 应 用 于 相 变 材 料 的新 的 因 种 与 上 述 溶 剂 不 相 混 溶 的溶 剂 内放 在 注射 器 下 的容 器 中， 注 射 器 中 研 究 领 域 。纳 米 胶 囊 相 变 材 料 在 保 留微 胶 囊 相 变材 料 优 点 的 同 时 ， 当 有 的液 体 通 过 毛 细 管 针 头 在 电 动 马达 的 驱 动 下 形 成 表 面 带 电 的 均 匀 球 胶 囊 尺 寸从 微 米 级 降 为 纳 米 级 ，使胶 囊 表 面 积 与体 积 的 比 率 增 大 ． 同时 ， 在使 用 过 程 中还 可 大 大 降 低 长 体 液滴 （ 径 在 纳米 大 小１ 人 溶 有 第 二 种 反 应 单 体 的 溶 液 中 时 ， 粒 滴 即在 利 于 提 高 相 变 材 料 的传 热 速 率 ；
纳米微胶囊技术在功能食品中的应用研究进展_杨小兰
纳米微胶囊技术在功能食品中的应用研究进展杨小兰1，袁 娅1，谭玉荣1，夏春燕1，李富华1，明 建1,2,3,4,*(1.西南大学食品科学学院，重庆400715；2.西南大学 国家食品科学与工程实验教学中心，重庆400715；3.农业部农产品贮藏保鲜质量安全与风险评估实验室，重庆400715；4.康奈尔大学食品科学系，伊萨卡14850，美国)摘 要：随着微胶囊技术的发展，纳米微胶囊技术受到越来越多的关注，本文对纳米微胶囊技术的定义、制备方法以及在食品中的功能作用进行介绍，并综述近年来纳米微胶囊技术在功能食品中的应用研究进展，同时探讨纳米微胶囊技术在功能食品领域中的研究现状及以后的研究趋势。
关键词：纳米微胶囊；功能食品；应用研究Research and Applications on Nanocapsule Technology in Functional FoodsYANG Xiao-lan 1，YUAN Ya 1，TAN Yu-rong 1，XIA Chun-yan 1，LI Fu-hua 1，MING Jian 1,2,3,4,*(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China ；2. National Food Science and Engineering Experi-mental Teaching Center, Southwest University, Chongqing 400715, China ；3. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment forAgro-products on Storage and Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture, Chongqing 400715, China ；4. Department of Food Science, Cornell University, Ithaca14850, USA)Abstract ：With the development of microcapsule technology, nanocapsule technology has received more attention. The definition, preparation methods and functions in foods of nanocapsule are introduced in this paper, and the new research progress of nanocapsule technology in functional foods in recent years is reviewed. In addition, current studies and future applications of nanocapsule technology in functional food field are explored.Key words ：nanocapsule；functional food；application and research 中图分类号：TS201.2 文献标志码：A 文章编号：1002-6630(2013)21-0359-010doi:10.7506/spkx1002-6630-201321076收稿日期：2013-04-17基金项目：国家自然科学基金面上项目(31271825)作者简介：杨小兰(1988—)，女，硕士研究生，研究方向为农产品加工及贮藏工程。
界面聚合法制备微胶囊
界面聚合法制备微胶囊微胶囊是一种常见的载体材料，具有广泛的应用前景。
界面聚合法是一种制备微胶囊的常用方法，其原理是通过界面活性剂的作用，使水溶性单体在油相中聚合形成微胶囊。
本文将介绍界面聚合法制备微胶囊的基本过程和关键技术。
一、界面聚合法的基本原理界面聚合法是一种在油水界面上进行的聚合反应。
在该方法中，水溶性单体被乳化剂包裹形成微乳液，然后通过引发剂的作用，使单体在乳液中聚合形成微胶囊。
乳液中的乳化剂起到了稳定乳液的作用，使乳液中的水溶性单体均匀分散，并防止其聚集。
二、界面聚合法的步骤1. 选择合适的乳化剂：乳化剂是界面聚合法的关键，其主要作用是稳定乳液。
常用的乳化剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。
根据所需的微胶囊性质和应用要求选择合适的乳化剂。
2. 配制乳液：将乳化剂溶解在水中，加入适量的水溶性单体，并充分搅拌使其均匀分散。
乳液的浓度和水溶性单体的含量应根据具体实验要求进行调整。
3. 引发聚合：在乳液中加入引发剂，并充分搅拌使其均匀分散。
引发剂的选择应根据水溶性单体的特性和聚合反应的要求。
4. 聚合反应：将乳液转移到适当的反应器中，进行聚合反应。
聚合反应的条件包括温度、pH值、反应时间等，应根据具体的聚合体系进行优化。
5. 分离和洗涤：聚合反应结束后，将反应体系进行离心或过滤，分离出微胶囊。
然后用适当的溶剂进行洗涤，去除反应副产物和未聚合物。
6. 干燥：将洗涤后的微胶囊进行干燥，获得最终的微胶囊产品。
三、界面聚合法的优势和应用界面聚合法制备微胶囊具有以下优势：1. 反应条件温和：界面聚合法一般在室温下进行，不需要高温条件，适用于热敏性物质的包埋。
2. 操作简单：界面聚合法的步骤相对简单，不需要复杂的设备和操作技术。
3. 胶囊尺寸可控：通过调整乳液中乳化剂的浓度和引发剂的用量，可以控制微胶囊的尺寸和分布。
界面聚合法制备的微胶囊具有广泛的应用前景。
其应用领域包括药物缓释、化妆品、食品添加剂等。
可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)
（Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer,简称RAFT）可逆加成-断裂-链转移（RAFT）聚合是实现可控/“活性”自由基聚合的一种主要方法。
由于其广阔的应用前景，自98年首次报道以来，迅速成为高分子化学研究领域的热点。
RAFT聚合时在传统自由基聚合的体系中引入一种被称为RAFT试剂的化合物，通过与自由基进行可逆加成/断裂反应来实现分子链的“活性”增长。
RAFT反应过程已基本确立，但对加成/断裂反应速率常数的大小却又争议，是当前RAFT聚合机理研究的主要内容。
共聚反应体系中RAFT试剂的选择原则：RAFT共聚反应所选用的RAFT试剂既要能够实现产物分子量及分布的可控性，又不能对共聚速率产生较大的缓聚作用，缓聚作用如果很大，不仅延长了聚合时间，还使得聚合体系中死聚物含量增大，加宽了产物的PDI。
可控/“活性”自由基聚合的重要意义在于它结合了自由基聚合和活性聚合的优点：一方面，可以精确控制大分子链的增长过程，从而得到预设分子量、分子量分布窄的聚合物，可以合成嵌段聚合物、规整结构的星型聚合物和梳状聚合物等以往无法合成的聚合物；另一方面，它适用单体范围广、单体易共聚、聚合条件比较温和并能应用于水介质体系。
RAFT 试剂是一种高效的可逆链转移试剂，通过增长自由基与链转移剂之间可逆的链转移平衡反应实现对聚合过程的控制。
相比其他可控/“活性”自由基聚合技术，RAFT 聚合具有反应条件比较温和，适用单体范围广等优点。
可控/“活性”自由基聚合基本特征是在活性种与休眠种之间存在一个平衡反应：休眠种可以在催化剂存在下活化，也可以在适当条件下（如加热等）自活化以形成活性种，在单体存在条件下，活性种可以增长，直到其再次失活变为休眠种，活性种失活的同时还可能发生终止及链转移等副反应。
可以简单的认为休眠种每 k act 秒活化一次变为活性种，在活性种状态停留k deact 秒后又回到休眠种的状态。
乳液聚合法制备纳米聚合物微球毕业设计论文
摘要纳米聚合物微球由于其特殊的结构，具有比表面积大、吸附性强、凝集作用大及表面反应能力强等特性。
它在许多领域有着重要的作用，例如可作为粒度标准物质和制备胶粒晶体的原料，也可作为模板制备微胶囊及多孔材料。
本文采用乳液聚合法制备出了粒度在20~50nm的聚苯乙烯(PS)胶体微球，同时考察了单体浓度，乳化剂用量，温度等工艺条件对PS 微球的粒度及单分散性的影响。
研究发现，微球平均粒径随单体浓度升高而增大，随乳化剂用量的增加先增大后减小，随温度的升高而减小。
在苯乙烯的质量为4.025g，水的质量为56g，过硫酸钾的质量为0.0305g，苯乙烯磺酸钠的质量为0.403g，温度为80℃的实验条件下成功制备出平均粒径为42.23nm的单分散聚苯乙烯微球。
同时尝试超声乳液聚合法制备PS微球，考察了超声时间对PS微球的粒度的影响，研究发现，微球平均粒径随超声时间延长而增大。
关键词：乳液聚合；纳米；单分散；聚苯乙烯微球AbstractThe nano-polymer microsphere has large surface area, strong adsorption, aggregation, and surface reaction ability and so on due to its special structure. It plays an important role in many areas, for example ,it can be used as the size standard materials and materials of preparing colloidal crystals, and the template to prepare micro-capsules and porous materials.The monodispersed polystyrene(PS) colloidal microspheres were prepared by emulsion polymerization and the microspheres‟ average particle size are 20 ~ 50nm. At the same time ，some conditions such as the concentration of monomers, emulsifier content, temperature and other processing conditions on monodisperse and particle size of PS microspheres were investigated. that the average particle size increases as the monomer concentration increasess; the average particle size increases at first and then decreases as the emulsifier increases; the average particle size decreases as the temperature rises. The average particle size of 42.23nm monodisperse polystyrene microspheres was successfully prepared in the experimental conditions: the quality of styrene is 4.025g, the quality of water is 56g, the quality of The quality of potassium persulfate) is 0.0305g, the quality of Styrene sulfonate is 0.403g and the temperature is 80℃. At the same time we try to use ultrasonic dispersion method to prepare small particle size of PS microspheres, and investigate the impact of ultrasonic time on the PS microsphere particle size,we found that average particle size increases when we prolong the ultrasonic time .Key words: emulsion polymerization; nm; monodispersed; polystyrene microspheres目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)第2章国内外文献综述 (2)2.1 聚合物微球的制备方法 (2)2.1.1 分散聚合 (2)2.1.2 乳液聚合 (5)2.1.3 超声辐射乳液聚合 (7)2.1.4 种子乳液聚合 (8)2.1.5 核壳乳液聚合 (9)2.1.6 无皂乳液聚合 (9)2.1.7 微乳聚合 (10)2.1.8 反相乳液聚合 (11)2.2单分散聚合物微球的应用 (11)2.2.1 单分散聚合物微球作为粒度标准物质 (11)2.2.2 单分散聚合物微球作为制备胶粒晶体的原料 (12)2.2.3 单分散聚合物微球作为模板制备微胶囊 (12)2.2.4单分散聚合物微球作为模板制备多孔材料 (12)2.3课题的研究意义与研究内容 (13)2.3.1 研究意义 (13)2.3.2 研究内容 (13)第3章实验部分 (14)3.1 试剂及仪器 (14)3.1.1 试剂 (14)3.1.2 仪器 (14)3.2 实验过程 (15)3.2.1 单体的处理 (15)3.2.2 聚苯乙烯微球的制备 (16)3.2.3 微球平均粒径的表征 (16)3.3实验结果与讨论 (17)3.3.1 温度对粒径大小的影响及结果分析 (17)3.3.2 乳化剂用量对粒径大小的影响及结果分析 (18)3.3.3 单体用量对粒径大小的影响及结果分析 (19)3.3.4 超声时间对粒径大小的影响 (20)3.4 小结 (20)第4章结论与展望 (21)4.1结论 (21)4.2 展望 (21)参考文献 (22)致谢 (24)第1章绪论聚合物微球即为高分子微球，指直径在纳米级至微米级，形状为球形或其他几何体的高分子材料或高分子复合材料，其形貌可以是多种多样的，包括实心、空心、多孔、哑铃形、洋葱形等。
苯乙烯的RAFT乳液聚合
环境影响
苯乙烯在环境中的排放会 对水体和土壤造成污染， 需要进行有效的治理和管 控。
RAFT乳液聚合简介
定义
RAFT乳液聚合是一种可控制的聚 合方法，通过在聚合体系中加入 RAFT试剂来实现对聚合过程的精 确控制。
技术特点
RAFT乳液聚合具有可控制、高分 子量、窄分子量分布等优点，能 够制备出性能优异的聚合物乳液。
苯乙烯的RAFT乳液 聚合
目录
CONTENTS
• 引言 • 苯乙烯乳液聚合原理 • RAFT乳液聚合过程 • 聚合产物性能分析 • RAFT乳液聚合的应用 • 结论与展望
01 引言
苯乙烯简介
01
02
03
化学性质
苯乙烯是一种不饱和芳香 烃，具有较高的化学活泼 性，易发生聚合反应。
工业应用
苯乙烯是重要的工业原料， 主要用于生产塑料、树脂、 橡胶等高分子材料。
聚合反应时间对聚合物的分子量和分子 量分布有显著影响，需要合理控制聚合 反应时间。
VS
聚合反应终点判定
聚合反应终点判定是控制分子量和分子量 分布的重要环节，需要准确测定反应终点 。
04 聚合产物性能分析
聚合物分子量测定
聚合物分子量
通过GPC（凝胶渗透色谱）技术测定聚合物 的分子量，以确定聚合反应的效率和产物分 布。
高分子量分布
采用RAFT乳液聚合得到的聚合物具 有较窄的分子量分布，有利于改善材 料性能。
可重复性高
该方法具有较高的可重复性，为工业 化生产提供了可能。
环保性
相较于传统的乳液聚合方法，RAFT 乳液聚合使用的有机溶剂较少，对环 境影响较小。
研究展望
新单体的应用
探索将其他功能性单体与苯乙烯共聚，以获得具 有特定性能的聚合物。
聚合物纳米球
聚合物纳米球聚合物纳米球是一种新型的纳米材料，它具有独特的结构和功能，被广泛应用于生物医学、材料科学、能源储存等领域。
本文将从聚合物纳米球的制备、结构与性质、应用等方面进行介绍。
一、聚合物纳米球的制备聚合物纳米球的制备方法主要包括溶剂沉淀法、乳液聚合法、逆微乳化法、自组装法等。
其中，溶剂沉淀法是一种简单易行的制备方法，它通过将聚合物在溶剂中溶解，再将溶液注入另一种不溶于溶剂的液体中，从而使聚合物形成纳米球。
乳液聚合法则是将单体、表面活性剂和稳定剂混合，在搅拌条件下进行聚合反应，从而形成均匀的纳米球。
逆微乳化法是一种聚合物纳米球制备方法，它利用水-油-水微乳液的稳定性，将单体和表面活性剂混合形成微乳液，再进行聚合反应，形成聚合物纳米球。
自组装法则是利用聚合物本身的自组装能力，通过改变聚合物的结构和化学性质，使其自组装形成纳米球。
二、聚合物纳米球的结构与性质聚合物纳米球的结构与性质受到制备方法、单体结构、表面修饰等因素的影响。
一般来说，聚合物纳米球的尺寸在10-500纳米之间，具有良好的分散性和稳定性。
聚合物纳米球的表面可以通过化学修饰、生物修饰等方法进行改变，从而使其在生物医学、材料科学等领域具有广泛的应用。
聚合物纳米球的应用1. 生物医学领域聚合物纳米球在生物医学领域具有广泛的应用。
例如，聚合物纳米球可以作为药物输送系统，将药物包裹在纳米球中，通过靶向作用将药物释放到病变部位，从而提高药物的疗效。
此外，聚合物纳米球还可以作为生物成像剂，通过表面修饰，使其与生物分子发生特异性相互作用，从而实现生物成像。
2. 材料科学领域聚合物纳米球在材料科学领域也有广泛的应用。
例如，聚合物纳米球可以作为催化剂载体，通过表面修饰，使其与催化剂发生特异性相互作用，从而提高催化剂的催化效果。
此外，聚合物纳米球还可以作为纳米传感器，通过表面修饰，使其与目标分子发生特异性相互作用，从而实现对目标分子的检测。
3. 能源储存领域聚合物纳米球在能源储存领域也有广泛的应用。
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聚合物纳米胶囊制备新方法——RAFT细乳液界面聚合浙江大学博士论文摘要高到0．94。
这些结果验证了均相成核机理，聚合动力学、液滴／乳胶粒粒径分布、分子量分布的结果也支持了均相成核机理。
3)实验还发现用油溶性引发剂(AIBN)代替水溶性引发剂(KPS)，引入水相自由基捕捉剂(NaN02)都可以减少体系发生均相成核，提高了合成纳米胶囊的选择性。
二、在以上机理研究的基础上，论文开展了纳米胶囊的结构调控研究。
针对以St 为单体，ND为核芯材料，poly(MAAl6．CO．St7)RAFT为RAFT试剂，在pH值为6．45下的RAFT界面细乳液聚合，研究了RAFT试剂用量对合成纳米胶囊的粒径影响，制备得到了直径在112～480 nm范围内的纳米胶囊；针对以St为单体，HD为核芯材料，poly(AA2-b—St2)RAFT为RAFT试剂，在pH值为8．3下的RAFT细乳液界面聚合，考察了后补加小分子乳化剂SDS对合成纳米胶囊的粒径分布影响，经离心分离制备得到了形态粒径分布均一的纳米胶囊，直径约为112 nlll，粒径的差异分布系数(CV)为5．4％，壳厚约为20 nm；研究了St／ND用量比对合成纳米胶囊的核壳重量比影响，制备得到了(ND／PS)为1／4至1／1的纳米胶囊。
当进一步减少St用量，设计核壳比为 211时，聚合物壳层变得较薄，强度不够，胶囊出现塌陷现象；研究了交联剂对合成纳米胶囊的壳层强度影响，制备得到了高交联密度聚合物壳层的纳米胶囊，甚至整个聚合物壳层为交联剂均聚物，其强度得到大大提高，进一步用溶剂洗脱除去核芯材料制得了“中空”纳米胶囊。
三、将RAFT细乳液界面聚合制备纳米胶囊技术拓展到反相细乳液聚合中，合成了PNIPAM包裹Na2S04的温敏响应性纳米胶囊，直径为100～250 nin之间，壳层厚度约为30 nna。
关键词：RAFT，界面聚合，细乳液聚合，反相细乳液聚合，纳米胶囊。
IV浙江大学博士论文 AbstractAbstract(Hollow)Nanocapsules have shown highly promising applications in a large variety offields due to the special nanostructures ．RAFT(Reversible Addition ／FragmentationTransfer)interfacial miniemulsion polymerization offers astraightforward methodtosynthesize nanocapsules ．Based on the self-assembly of amphiphilic macro —RAFT agentson the interface of droplets ／waterand the radicalpolymerization was confinedon theinterface ，a polymericshell was in-situ formed ．This method was not only able to precisely control the structures of nanocapsules ．but also offerred such advantages as a simple and environmental process ，which is highly efficient ，easily scale·up．In principle ， this method shouldoffer a generally robust way to synthesize naocapsule ，but lots of solidparticles were found in many experimental studies ，ofwhich the mechanism was not clear yet ．In the current thesis ，the formation mechanism of the solid particles accompanying the nanocapsules was investigated ，aiming at developing RAFT interfacial miniemulsionpolymerization as a versatile facile way to synthesize nanocapsules of high selectivity ．The followingresults were achieved ：(1)．The formation mechanism of the solid particles was proposed that some of theamphiphilic oligomer radicals(Amphi —R ．)，which were formed from the reaction ofmacro-RAFT agentanchored on the interface of droplets with the primaryradicals ，woulddesorbed into the water phase ．Since it took longer time for the radicals(Amphi-R 。
)to re·-enter into the droplets than those water·-phase radicals in the conventional (mini)emulsionpolymerization ，the Amphi —R ．would induce the homogenuous nucleation ， leading to theformation of the solid particles ． Basedonthe RAFT interfacial miniemulsion ，theequations of estimating thefeature time of the chain radical for addition ／precipitation(tp)in water phase and the feature time of radica entry into theV浙江大学博上论文droplets(te)were developed．The equations predicted that the occu盯ence of the homogenuous nucleation would depend on the initial droplet size and the molecular structure of the RAFT agent．The interfacial RAFT miniemulsion polymerization respectively mediated by two kinds of macro-RAFT a gents，i．e．poly(AAm—b·Stn)RAFT and poly(MAAl6-CO-St7)RAFT has been fully investigated in terms of polymerization kinetics，droplet／particle size distibution evolution，molecular weight distribution evolution，and the selectivity of nanocapsules．In the case of poly(AAm-b-Stn)RAFT,only w hen the diameter of the initial droplets was around 1 00 11111，the high purity nanocapsules would be synthesized．In the case of poly(MAAl6-CO-St7)RAFT agent，pH values played a key role to increase the selectivity of the nanocapsules．As pH changed from 8．12(where，the carboxyl ofRAFT agent was fully neutralized)to 6．45，the fraction of the nanocapsules increased from O．1 8 to O．94 respectively due to the suppression of the Amphi-R‘desorption．These observations verified the mechanism of the homogeneous nucleation，which was also supported by the polymerization kinetics，droplet／particle size distibution and molecular weight distribution evolution．Also，it was found that replacing water soluble initiator KPS with oil soluble initiator AIBN and introducing the water soluble radical scavenger(NaN02)could increase the fraction content of nanocapsules，which again suggested that the homogenuous nucleation should be the formation mechanism of the solid particles．(2)．Guided by the above insightful understandings，the robust control over thenanocapsule structures was demonstrated．Firstly,the usage of RAFTagent how toinfluence the size of nanocapsules was investigated in the model system with St as the monomer’ND as the core materials and poly(MAAl6··CO·-St7)RAFT as the RAFT agent at pH=6．45．The size could be tunedfrom 1 1 2 to 480 nIn．Secondly,post—addition of SDS to Vlthe prepared miniemulsion how to influence the particle size distribution was studied in themodel study with the St as the monomer,hexadecane(HD)as the core materials andpoly(AA2一b-St2)RAFT as the RAFT agent at pH=8．3．The nanocapsules with uniformnanocapsule wasparticle size could be obtained via centrifugation．The average size ofabout I 1 2 nnl with the size distribution in the meaning of coefficient variation(CV)as5．4％．the thickness of polymeric shell was about 20 nm．Thirdly,the core／shell ratio of nanocapsules could be changed from 1／4 to 1／1．When the core／shell ration furtherincreased up to 2／1，the polymeric shell became too thin to support the structures．Fourthly,cross—linking agents how to influence the strenghth of nanocapsule was studied．Nanocapsules with highly cross-linked polymeric shell were synthesized simplyby addition of the cross-linking agents．The shell strenghth of these nanocapsules wasincreased and hollow nanocapsules could be obtained by using solvent to extract out thecore materials．(3)．RAFT interfacial miniemulsion polymerization was expanded into the inverse miniemulsion polymerization and temperature—sensitive nanocapsules with PNIPAMencapsulation of Na2S04 were synthesized．The diameter of nanocapsules was about1 00-250 aid，and the thickness of polymeric shell was about 30 nlTl．Keywords：RAFT,Interfacial polymerization，Miniemulsion polymerization，Inverse miniemulsion，Nanocapsules．VIl第l章绪论第1章绪论微／纳米聚合物(中空)胶囊是一种具有独特纳米结构的复合粒子，由一至数十纳米厚的聚合物壳层和不同质的微／纳米核芯组成，核芯若为空气则成为中空胶囊。