從而成為構(gòu)筑新型功 能材料的重要組元。更為重要的復(fù)合資料因其結(jié)構(gòu)和組成在微米、納米尺度上的可設(shè)計(jì)性和剪裁性,已在溫和吸附分離、吸波減震、活性物質(zhì)擔(dān)載以及功能體系構(gòu)建等方面獲得重要應(yīng)用[l~5].因此,復(fù)合資料的制備 方法與組分間的復(fù)合方式研究己成為各國科學(xué)家普遍關(guān)注的熱點(diǎn)課題。眾多的用于制備具有復(fù)雜形貌的微 納米復(fù)合資料的研究中,模板法有著其它方法無法比較的優(yōu)點(diǎn),例如它不只可以通過模板主體的構(gòu)型對所制備 客體資料的尺寸、形貌和性質(zhì)等進(jìn)行控制、影響或修飾,而且還可根據(jù)所合成材料的大小和形貌等預(yù)先設(shè)計(jì)模 板,基于模板的空間限域作用最終實(shí)現(xiàn)對合成材料的形貌和性能的控制[6].另外,利用模板法還可以得到如中 空球狀、中空管狀和三維中空結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)新穎的新型資料[7?131.可以用作模板的資料很多,與分子篩、囊泡、膜、生物大分子等模板相比,高分子微凝膠由于其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)等均可通過選擇單體、改變交聯(lián)度和調(diào) 節(jié)反應(yīng)條件等因素加以控制,而且其內(nèi)在性質(zhì)穩(wěn)定,且易于合成[18~2]近年來己成為制備如金屬、氧化物、難 溶無機(jī)鹽和有機(jī)物等多種類型的復(fù)合資料的理想模板資料,并已取得一系列令人鼓舞的研究效果[21~231.例 如,早在1997年,Antonietti等[24]通過微乳液聚合法制備得到聚苯乙烯微凝膠,經(jīng)過磺化處理后,將此微凝膠 浸泡于金屬鹽的溶液中,通過控制微凝膠的交聯(lián)密度和金屬鹽的還原方式,得到具有不同粒徑和結(jié)構(gòu)的球形 納米金屬粒子。Silver等[25]利用無皂乳液聚合法合成的PNIPA M-c0-A A 共聚微凝膠作為模板,通過調(diào)節(jié)pH先 原位形成水解產(chǎn)物,再通過鍛燒得到具有良好發(fā)光性能的Y2〇3/Eu34球狀復(fù)合材料。Wang等[26]以私異丙基內(nèi)烯 酰胺共聚乙烯基吡咯烷酮(PNIPVP為模板,將此微凝膠浸泡f氯化鈣水溶液中,通過碳酸銨緩慢分解提供二氧 化碳,微凝膠中原位堆積碳酸鈣,從而得到形貌不同的PNIPVP/CaC03復(fù)合粒子。Lu等[27]以磺化的聚苯乙烯 中空微球?yàn)槟0澹m當(dāng)?shù)臏囟认拢ㄟ^原位吸附和催化交聯(lián)酚醛樹脂溶液,得到具有中空結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂 微球,再經(jīng)過碳化處置將酚醛樹脂球轉(zhuǎn)化為多孔型的空 心炭球。
本實(shí)驗(yàn)室以反相懸浮聚合法所得到聚盡異丙基丙烯酰胺(PNIPA M況-異丙基丙烯酰胺共聚甲基丙烯 酸[PNIPA M-co-MA A ]和聚丙烯酰胺(PA M等高分子微凝膠為模板,分別通過外源堆積的方法,先后勝利制 備了Ag2S-PNIPA M-co-MA A CuS-PNIPA M-co-MA A ,
復(fù)合資料具有許多不同于單一組分的獨(dú)特的光、電、磁、催化等物理和化學(xué)性質(zhì)。AgCl-PA M,Ag-PAM-co-MA A |0SiOz-PNIP-AM-co-A A Si〇2-Fe3〇4-PNIPA M-C0-A A等一系歹ij具有外表圖案化結(jié)構(gòu)的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合微球材料[28~34].實(shí) 驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),復(fù)合微球的外表形貌可通過選擇模板、改變模板組成、調(diào)整無機(jī)物堆積量和堆積方式等加以調(diào)控,前期工作己獲得了規(guī)律性的研究結(jié)果。近年來,胺類樹脂(如脲醛樹脂,三聚氰胺甲醛樹脂等)因成本低廉、原 料來源豐富、性能穩(wěn)定等特點(diǎn),加之其含有多種反應(yīng)基團(tuán)、易于合成等特性,已在藥物輸送、粘結(jié)劑、涂料和 模具等領(lǐng)域[35^獲得廣泛關(guān)注。其中,脲醛樹脂因其具有良好的機(jī)械性能,穩(wěn)定的熱性能,以及耐磨損等優(yōu)異 性能,已成為制備高效液相色譜填料和微米級金屬氧化物粉體材料、介孔材料的新穎的模板劑[3839].例如,Sinibaldi等[40]合成了粒徑為2?4jmi單分散非多孔結(jié)構(gòu)的脲醛樹脂微球,通過偶聯(lián)L-2-氨基-5-脲基戊酸配位 基后,已用于苯丙氨酸對映體的分離應(yīng)用。Chai等[41]酸性條件下通過甲醛和尿素的原位聚合反應(yīng),制備得到單分散性的微米級脲醛樹脂粉體資料,經(jīng)三嗪染料活 性藍(lán)F3GA CibacronblueF3GA 修飾后的脲醛樹脂可用 于分離純化某些蛋白。郝志顯等[42431則利用原位法合成的具有反應(yīng)活性的脲醛樹脂聚合物為模板劑,通過溶 膠-凝膠法成功得到不同形貌特征的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合粉體和復(fù)合溶膠塊體材料,經(jīng)焙燒處置后可得到不同結(jié) 構(gòu)的介孔氧化硅材料,這些氧化硅不只孔分布均勻,孔體積和比外表均較高,而且其形貌隨反應(yīng)物初始濃度的變化而變化。Shi等1441以脲醛樹脂為硬模板,合成了脲醛-Zr02和脲醛-Ti02兩種復(fù)合微球材料,并經(jīng)煅燒去除 有機(jī)物模板后得到具有多孔結(jié)構(gòu)的無機(jī)氧化物微球。
本文將高分子微凝膠模板法拓展到有機(jī)-有機(jī)高分子復(fù)合微球的制備研究中,本研究方法具有兩個(gè)重要的特征:其一,以高分子微凝膠為模板,反相懸浮體系中實(shí)施反應(yīng),即將脲醛樹脂的形成反應(yīng)控制在油-水相 界面上進(jìn)行,從而得到卨分子與髙分子均勻復(fù)合的微球材料;其二,通過改變甲醛和尿素溶液的pH值、甲醛和 尿素溶液的濃度、甲醛和尿素的摩爾比、模板化學(xué)組成等得到具有新穎外表形貌的脲醛樹脂/聚丙烯酰胺復(fù)合 微球材料。
1實(shí)驗(yàn)局部 1.1試劑丙烯酰胺(AM經(jīng)丙酮重結(jié)晶后使用,甲基丙烯酸 MA A 經(jīng)減壓蒸餾后使用,過硫酸銨(APS亞甲 基雙丙烯酰胺(BA AgVA W-四甲基乙二胺(TMED環(huán)己烷等均為分析純,未經(jīng)純化直接使用。甲醛、尿素 和失水山梨醇單油酸酯(Span-80等均為化學(xué)純。所有實(shí)驗(yàn)用水均為二次蒸餾水。
1.2PA M高分子微凝膠的制備稱取0.6g外表活性劑Span-80,加入到含有70mL環(huán)己烷的三口反應(yīng)瓶中,恒定體系溫度為20°C,N2維護(hù)下進(jìn)行充分乳化,得到油相,堅(jiān)持電動(dòng)攪拌速度為 360r/min.另外,稱取反應(yīng)單體(AM1.2g,適量的交聯(lián)劑(BA ,并量取引發(fā)劑(APS濃度為217gt10.5mL,溶于6mL二次水中,配成水相,加入到上述乳化的有機(jī)相中,分散151^11后,再加入1址促進(jìn)劑〇'1^0,濃 度為50g*!/1聚合反應(yīng)進(jìn)行大約4h.所得產(chǎn)物經(jīng)水和丙酮多次交替洗滌,以除去未反應(yīng)的單體和低聚物,洗 滌后的產(chǎn)品自然晾干,即得紅色粉末狀的聚丙烯酰胺微 凝膠。
其它不同MA A 含量的PAM-w-MA A 共聚高分子微凝膠的制備方法與上述過程類似,其中MA A 質(zhì)量 分?jǐn)?shù)分別為10%和20%.
1.3UFResin/PA M復(fù)合微球的制備以甲醛和尿素溶液初始濃度為1.03mol?L_1時(shí)的制備過程為例,1含有反應(yīng)前驅(qū)體的微凝膠的制備:稱 取0.1gPA M微凝膠,然后干燥器量取0.45mL甲醛與尿素的混合溶液(pH值為2,濃度均為1.03moWT1體積比 1:1室溫條件下充分溶脹12h.2稱取0.6g外表 活性劑Span-80,加入到含有70mL環(huán)己烷中,N2維護(hù)下進(jìn)行充分乳化,形成油相。室溫時(shí),N2維護(hù)條 件下將上述含有反應(yīng)前驅(qū)體的微凝膠加入到充分乳化的油相中,充分分散約lh后,將體系溫度恒定至55°C,反應(yīng)進(jìn)行約5h.產(chǎn)品經(jīng)丙酮和二次水多次交替洗滌后自然晾干,得到紅色的UFResin/PA M復(fù)合微球。
其它不同酸度和濃度的UFResin/PA M復(fù)合微球的制備過程與上述方法類似。
1.4結(jié)構(gòu)表征PA M微凝膠和UFResin/PA M復(fù)合微球的外表形貌通過PhilipXL-20型掃描電子顯微鏡觀察,微凝膠和 復(fù)合微球的紅外光譜由AVTA R360NioletFT-IR光譜儀測定。熱重分析在Perkin-ElmTGA -7型伩器上進(jìn) 行,樣品在50°C真空條件下干燥12h,備用。測定條件為氮?dú)鈿夥眨郎厮俾蕿?0°C/min最高溫度為800V.
2結(jié)果與討論2.1UFResin/PA M復(fù)合微球的形貌圖1為反相懸浮聚合法制備得到PA M微凝膠的SEM照片。可以看出,PA M微凝膠呈規(guī)則的球形結(jié)構(gòu),外表光滑,直徑約為140pm.圖2反相懸浮法制備得到脲醛樹脂/聚丙烯酰胺(UFResin/PA M復(fù)合微球的SEM照片。顯然,與模板高分子微球相比,復(fù)合微球具有特異的外表相貌,即呈現(xiàn)致密的片狀插層結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn) 研究發(fā)現(xiàn),甲醛和尿素溶液的pH值、濃度、甲醛和尿素的摩爾比、模板的組成和反應(yīng)溫度等因素對復(fù)合微球 外表形貌發(fā)生重要影響。
2.1.1甲醛和尿素溶液的pH值對復(fù)合微球形貌的影響甲醛和尿素反應(yīng)生成脲醛樹脂的過程包括加成和 縮聚兩個(gè)階段,其中,第一個(gè)階段是尿素和甲醛在堿性或酸性條件下進(jìn)行的羥甲基化反應(yīng),加成生成穩(wěn)定的一 羥甲基脲和二羥甲基脲等中間體;第二個(gè)階段為縮聚反應(yīng)(即樹脂化階段)酸性條件下,加成產(chǎn)物進(jìn)行分子 內(nèi)或分子間脫水、脫甲醛反應(yīng),最終生成脲醛樹脂l45].因此,pH值將對脲醛樹脂的形成過程發(fā)生重要影響。
實(shí)驗(yàn)中選用濃度為1.03moWT1甲醛與尿素的混 合溶液(體積比為1:1分別將溶液的pH值固定為2,4和6,然后分別用適量該混合溶液溶脹0.1gPA M微 凝膠12h,以制備得到不同pH條件下的UFResin/PA M復(fù)合微球材料。
圖3為采用不同pH值的甲醛和尿素溶液作為前驅(qū) 體制備得到UFResin/PA M復(fù)合微球的一組掃描電鏡 照片。顯然,不同pH值條件下制備得到復(fù)合微球的形貌存在較大的差別。當(dāng)甲醛溶液與尿素溶液的pH值 為2時(shí),復(fù)合微球表面的脲醛樹脂量較多,且呈現(xiàn)致密的片狀插層結(jié)構(gòu)(圖3a;而pH值分別為4和6時(shí),微球 外表只有極少量脲醛樹脂生成,幾乎沒有外表圖案結(jié)構(gòu) 圖3b和圖3c.實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明,甲醛和尿素的pH值對 復(fù)合微球的外表形貌發(fā)生重要的影響。甲醛和尿素的羥甲基化反應(yīng)可在酸性或堿性條件進(jìn)行,當(dāng)甲醛和尿素的摩爾比一定時(shí),酸性越強(qiáng)反應(yīng)速度越快,較快的反應(yīng)速度使初期形成的樹脂量較多,從而易于固定模板微凝膠的網(wǎng)格結(jié)構(gòu),最終形成具有外表形貌的復(fù)合微球,所以在pH=2強(qiáng)酸)條件時(shí)形成的圖案結(jié)構(gòu)明朗、清晰。與 pH=2制備條件相比,pH=4和pH=6時(shí)得到復(fù)合微球外表呈現(xiàn)出并+規(guī)則的圖案結(jié)構(gòu),由此可以說明 pH值將直接影響脲醛樹脂的生成速度,并進(jìn)一步影響復(fù)合微球外表圖案結(jié)構(gòu)的形成。
2.1.2曱醛和尿素的濃度對復(fù)合微球形貌的影響為了考查甲醛與尿素溶液的初始濃度對復(fù)合微球 外表形貌的影響,實(shí)驗(yàn)中固定甲醛溶液與尿素混合溶液的pH值為2,分別配制濃度為(為了便于考察濃度大小 對復(fù)合微球形貌的影響,各濃度以1.38mol?L_l倍數(shù) 來表示)0.27mol.L丨(1.38X1/50.35mol.L-11.38X1/40.69mol*L_11.38X1/20.80mo卜L_l1.38X2/31.03mo卜L_11.38X3/4,1.38mol!/1和 2.76mol*L_11.38X2等一系列甲醛與尿素的溶液(均按體積比1:1混合)分別量取以上混合溶液各0.45niL以溶脹0.gPA M微凝膠12h.不同甲醛與尿素濃度條件下制備 得到UFResin/PA M復(fù)合微球的掃描電鏡照片見圖4.
通過比較可以發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)過程中所用的甲醛和尿素溶液的濃度對復(fù)合微球的外表形貌發(fā)生重要影響。例 如,當(dāng)濃度為0.27時(shí),微球表面形成的脲醛樹脂量較少,主要鑲嵌在模板外表,并未呈現(xiàn)出明顯的圖 案結(jié)構(gòu)(圖4a;當(dāng)濃度為0.69mol*!/1時(shí),所形成的脲醛 樹脂早。現(xiàn)清晰的片層狀形貌,己出現(xiàn)立體堆積結(jié)構(gòu)(圖 4c;當(dāng)甲醛和尿素溶液的初始濃度增加為1.03mol*L一1時(shí),所形成的脲醛樹脂量較多,并呈現(xiàn)致密的片狀插層 結(jié)構(gòu)(圖4e;隨著甲醛溶液與尿素溶液濃度逐漸增加至 2.76moW/1外表形成的層狀結(jié)構(gòu)越來越清晰,且片層 也隨之變厚(圖4g.因此,復(fù)合微球表面M醛樹脂的生成量隨甲醛和尿素溶液的初始濃度的增加而變多,這樣 復(fù)合微球外表也容易形成致密的脲醛樹脂包覆層,并得到具有核-殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合微球材料,而且復(fù)合微球的外表形成的脲醛樹脂的形貌從較薄的片狀結(jié)構(gòu)逐減向立體狀的插層結(jié)構(gòu)變化,最終表示出清晰、明朗的圖 案化結(jié)構(gòu)。
2.1.3曱搭和尿素的摩爾比對復(fù)合微球形貌的影響甲醛和尿素之間的摩爾比對脲醛樹脂的形成形態(tài)具有很大的影響[46]本文通過改變相同濃度時(shí)甲醛溶液 與尿素溶液的相對含量,以考察甲醛和尿素的摩爾比對 UFResin/PA M復(fù)合微球表面形貌的影響。
實(shí)驗(yàn)選用濃度為1.03mol*L'pH=2甲醛溶液和尿素溶液,分別按體積比為1:12:13:1進(jìn)行混合,配制得到3種不同摩爾比的前驅(qū)體溶液;然后分別量取以上混合溶液0.45mL溶脹0.1gPA M微球12h以制 備得到不同甲醛和尿素摩爾比的UFResin/PA M復(fù)合微球材料。
圖5為經(jīng)不同摩爾比溶液溶脹模板后制備所得的復(fù)合資料的掃描電鏡照片,顯然,生成的UFResin/PA M復(fù)合微球的外表形貌存在較大差異。當(dāng)甲醛溶液與尿素 溶液的摩爾比為1:1時(shí),復(fù)合微球表面的脲醛樹脂主 要呈現(xiàn)整齊的片狀結(jié)構(gòu)堆積(圖5a;當(dāng)甲醛溶液與尿素 溶液的摩爾比為2:1時(shí),制備得到脲醛樹脂大多呈 現(xiàn)球形結(jié)構(gòu)(圖5b;當(dāng)甲醛溶液與尿素溶液的摩爾比為3:1時(shí),脲醛樹脂則呈現(xiàn)不規(guī)則的片狀結(jié)構(gòu)(圖5c.實(shí) 驗(yàn)結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)過程中甲醛和尿素溶液的比例對復(fù)合微球的外表形貌發(fā)生重要的影響。依照形成脲醛樹脂的反應(yīng)機(jī)理,反應(yīng)過程中,若參與反應(yīng)的甲醛量越多,反應(yīng)生成的二羥甲基脲就愈多,導(dǎo)致所形成脲醛樹脂的交聯(lián)度愈高,因此固化后聚合物的結(jié)構(gòu)就越緊密。
2.1.4模板組成對復(fù)合微球形貌的影響為了探討模板組成對復(fù)合微球表面形貌的影響,實(shí)驗(yàn)還分別選取MA A 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%和20%PAM-m-MA A 共聚微凝膠為反/V模板,其它制備條件與 PA M模板相同。不同模板制備得到復(fù)合微球的掃描 電鏡照片見圖6.
可以看出,與UFResin/PA M復(fù)合微球相比(圖6a以PAM-co-10%MA A 為模板制備得到復(fù)合微球表面 形成的樹脂量相對較少,并呈現(xiàn)不規(guī)則的薄片狀結(jié)構(gòu) 圖 6b.而 UFResin/PAM-co-20%MA A 復(fù)合微球的表 面形成了球狀結(jié)構(gòu)的樹脂,由于形成的樹脂量很少,模板微球的大部分裸露在外(圖6c.實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明,復(fù)合 微球表面形貌的巨大差異來源于微凝膠模板的化學(xué)組成的不同。隨著模板中MA A 含量的增加,PAM-co-MA A 微凝膠對酸的敏感性增強(qiáng),當(dāng)選用pH=2前驅(qū)體溶液適量溶脹模板微球時(shí),模板中MA A 含量越大,模板微球遇到酸性溶液時(shí)的收縮水平會(huì)越大,這樣通過 溶脹方式進(jìn)入高分子微凝膠內(nèi)部的甲醛和尿素的量相對減少,使得反應(yīng)過程中生成的脲醛樹脂的量隨之減 少,最終導(dǎo)致復(fù)合微球表面形貌的差別。因此,以高分子微凝膠模板制備含有脲醛樹脂的復(fù)合資料時(shí),應(yīng)選用 那些對pH不敏感的微凝膠體系。
基于以上實(shí)驗(yàn)事實(shí),初步提出了UFResin/PA M復(fù)合微球資料外表形貌的形成機(jī)理,即復(fù)合微球 外表形貌的形成可能是模板高分子對脲醛樹脂的限域作用的結(jié)果(即將脲醛樹脂的形成限制在模板上)反 過來,脲醛樹脂的形成條件將對復(fù)合微球的外表形貌發(fā)生直接而重要的影響。為了驗(yàn)證我所提出的機(jī)理,通 過以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比說明,具體方法是用濃度分別為1.3moW^1甲醛溶液和尿素溶液(pH=2按體積比 1:1進(jìn)行混合,然后量取0.45mL上述甲醛和尿素的混 合溶液溶脹0.1gPA M微球12h,室溫條件下,使甲 醒和尿素水溶液直接反應(yīng)而未添加Span-80分散的環(huán)己院油相。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),室溫條件下,形成脲醛樹脂 反應(yīng)也會(huì)緩慢進(jìn)行,但值得注意的模板微球外表可以形成一定量的脲醛樹脂,但整體微球的外表結(jié)構(gòu)并 不均一(圖7.而依照本文所提出的實(shí)驗(yàn)思路,即先將含有甲醛和尿素溶液的微凝膠模板溶脹12h后,再在反相 懸浮體系中進(jìn)行反應(yīng)(調(diào)節(jié)體系溫度為55°C,進(jìn)一步反應(yīng)過程中,由于油相可將未反應(yīng)的甲醛和尿素水溶 液封存于微凝膠內(nèi)部,隨著油、水相界面處反應(yīng)前驅(qū)體的不時(shí)消耗,微凝膠內(nèi)部的甲醛和尿素會(huì)不斷向油、水 相界面處補(bǔ)充,這樣脲醛樹脂將會(huì)由內(nèi)向外形成,隨著反應(yīng)的逐步進(jìn)行,后期生成的脲醛樹脂會(huì)在前期生成的脲醛樹脂外表進(jìn)一步堆積,從而形成具有一定堆積結(jié)構(gòu)特征的復(fù)合微球材料。研究結(jié)果標(biāo)明,只有當(dāng)所生成的脲醛樹脂達(dá)到一定量時(shí),才會(huì)在復(fù)合微球外表出現(xiàn)具有明顯插層結(jié)構(gòu)的形貌特征。顯然,前驅(qū)體溶液的濃度、pH條件及模板組成將對脲醛樹脂/聚丙烯酰胺微球的表 面形貌發(fā)生重要影響。
綜上所述,通過改變制備過程中前驅(qū)體溶液的pH值、濃度、兩種溶液的摩爾比以及模板組成等因素,可 以實(shí)現(xiàn)對脲醛樹脂的控制合成,并最終達(dá)到對UFResin/PA M復(fù)合微球表面形貌的控制。
2.2復(fù)合微球的組成與結(jié)構(gòu)表征 2.2.1紅外分析圖 8為 UFResinaPA Mb和 UFResin/PA Mc復(fù)合微球的紅外測定結(jié)果。其中圖8a和8b測定結(jié)果均與文獻(xiàn)報(bào)道一致[4748].圖8c中,3500?3300cm1波 數(shù)處的峰為NH鍵的仲縮振動(dòng)峰,1658cm_l處為C=0伸縮振動(dòng)峰,2944cnT1為CH2伸縮振動(dòng)峰,而 1458和1409cm_1則對應(yīng)于CH2彎曲振動(dòng)峰,對照圖 8b,說明實(shí)驗(yàn)所得的復(fù)合物屮確實(shí)含有PA M特征官 能團(tuán)。另外,圖8c中1538cnT1處的峰為NH鍵鍵面 內(nèi)的彎曲振動(dòng)與部分C一N鍵伸縮振動(dòng)的稱合。與圖 8a對照,1080和997cnT1貝丨扮別可歸屬為醚鍵中CO鍵的伸縮振動(dòng)和羥甲基(NCH2OH中OH鍵的伸 縮振動(dòng),而1680cnT1波數(shù)處的吸收峰明顯增強(qiáng),則主 要?dú)w于樹脂中含#羰基和氨基,以上脲醛樹脂相應(yīng)的紅外特征吸收峰的呈現(xiàn),證明了復(fù)合資料中脲醛樹脂的存在紅外分析結(jié)果標(biāo)明,實(shí)驗(yàn)所得確為脲醛樹脂和聚 丙烯酰胺的復(fù)合資料。
2.2.2熱重分析圖9為UFResin/PA M復(fù)合微球的熱分析圖譜,小于200°C時(shí)的質(zhì)量損失(約10%由于復(fù)合微球中吸附 水和局部有機(jī)物揮發(fā)所致,而隨后在200?440°C溫度范圍內(nèi)快速的質(zhì)量損失(約80%則對應(yīng)于PA M和UFResin分解過程。與純的脲醛樹脂和聚丙烯酰胺的熱分析結(jié)果進(jìn)行對照(圖9a和9b,210和250°C附近出現(xiàn)圖 9UFResinaPA M微凝膠(b和 UFResin/PA M復(fù)合微球 cTGA 曲線Figur9TGA curvofpureUFResina,PA MmicrogelbandUFResin/PA Mcompositmicrospherc
兩個(gè)明顯的失重應(yīng)分別是脲醛樹脂和聚丙烯酰胺的分解所致。結(jié)合紅外分析結(jié)果,實(shí)驗(yàn)制備所得確實(shí)是脲 醛樹脂和聚丙烯酰胺的復(fù)合資料。
3結(jié)論以髙分子水凝膠微球聚丙烯酰胺為模板,將反應(yīng)前驅(qū)體物質(zhì)甲醛和尿素溶脹其中,通過控制反應(yīng)條件,制 備得到具有新穎外表形貌的脲醛樹脂-聚丙烯酰胺有機(jī)-有機(jī)復(fù)合微球材料,這為具有復(fù)雜形貌的有機(jī)-有機(jī) 復(fù)合微球材料的合成提供了一條新的思路。適宜的反應(yīng)條件為:甲醛與尿素的混合溶液的pH值為2濃度均為1.3mo卜L],體積比為1:1反應(yīng)在55反相懸浮體系中進(jìn)行。可以預(yù)期,本研究將為制備其它具有特異 外表形貌的有機(jī)-有機(jī)復(fù)合微球資料提供一條極為有效的途徑,這類具有特殊外表形貌的有機(jī)-有機(jī)復(fù)合微球 資料所具有的質(zhì)輕、比外表大等特點(diǎn)將在吸附、分離等 領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。
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