 |
| |
功能性聚丙烯联胺类微球的种类及应用 |
| |
功能性聚丙烯联胺类微球的种类及应用 |
| 聚丙烯酰胺类微球根据需要可以引入功能 性基团,被賦予不同的性能如温敏性、进性和pH值响应性等，从而应用在不同的领域。最近，研究者又将聚丙烯酰胺与无机纳米微粒复合,形成有机-无机复合微球，进一步扩大了功能性聚丙烯酰胺类微球在电学、磁学、热学和光学等领域的应用。 |
| 1.温敏性聚丙烯酜胺类微球 |
| 随着生物材料的发展，温敏性聚合物受到了人们的极大关注,特别是聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)以及含有丙基丙烯酰胺的联共聚物在免疫技术、可控药物输送、酶和蛋白质的固定以及生物传感器等众多領域中应用广泛。PAM分子中存在羰基和亚胺基与水分子的気键作用力及异丙基间琉水缔合作用两种作用力PNIPAM分子链在低临界溶解温度(LCST)以下溶于水时,大分子链周围的水分子将形成一种由氢键连接的、有序化程度高的溶剂化壳层，随着温度上升，PNIPAM与水的相互作用参数突变，其分子内及大分子间班水相互作用加强，形成疏水层，部分氢键被破坏，大分子链琉水部分的溶剂层被破坏，水分子从溶剂化展的搀出表现为相变，产生温敏性。Leobandung等采用N-异丙基丙嫌酜胺与聚乙二醇共聚制备了温敏性单分散纳米微球。在不同潞度条件下，纳米微球的粒径在200nm-1100nm范围内。在5摄氏度时， 微球粒径溶胀为1100nm，而在35摄氏度时，微球粒径收缩为200nm。利用这种温敏特性,微球能有效地结合药物，进行药物传输和控制释放：低溢时药物通过溶胀进人微球内部；当温度离于LCST时，微球的体积收缩，大置的药物被释放出来，达到有效治疗疾病目的；肖新才等通过无皂乳液聚合法，以N-异丙基丙烯酰胺、苯乙烯为单体，过硫酸钾为引发剂，制备了聚(N-晃丙基丙稀酰胺-co-苯乙烯)温度感应型凝胶微球。结果显示：随者引发剂货的培加，凝胶微球平均粒径先增大而后迅速减小，而其粒径分布系数则先略有下降而后迅速变大。 |
| 2.磁性聚丙烯酰胺类微球 |
| 由于磁性微球具有磁响应性，能够在外加磁场作用下实现快速分离、把向移动等，而微球的表面又可修饰各种功能基团或结合单克隆抗体，从而可与酶、各种靶细胞等结合。因此，磁性复合微球可应用于靶向药物、酶固定、细胞快速分离和疾病的诊断等方面。王君等以聚乙二醉改性的磁液体为基质，过硫酸纳为引发剂，先加少许十二烷基苯磺酸钠、丙烯酰胺、甲基双丙烯酰胺等单体水浴加热反应，随后补加丙烯酰胺、N-N变甲基双丙烯酰胺、烯丙胺等单体，用磁分离技术洗涤磁性微球。制得的微球具有良好的磁响应性和悬浮性，磁微球的基质具有完整的晶形结构，後球粒径分布在3nm—7nm之间；刘学浦等知在Fe304磁淹体存在的条件下，通过苯乙烯与聚氧乙烯大分子单体分敗聚合，制备了磁性高分子微球。微球平均粒径为16um，粒径分布虽然具有多分歎性，但接近正态分布，95%以上的微球粒径分布在6um-34um之间。 |
| 3.pH值响应聚丙烯酰胺类微球 |
目前，对pH值响应聚丙烯酰胺类微球的研究还不是很多。Zheng等以4乙烯基吡咯、N-异丙基丙烯酰胺为单体，以一端基为卤素的聚乙烯基乙二醇为高分子引发剂，通过连续原子转移自由基聚合合成了三嵌段共聚物聚(乙烯基乙二醉)-b-聚(4乙烯基吡啶)-b-聚(N-异丙基丙烯酰胺>(PEG110-b-P4VP35-b-PNIPAM22)。实验合成了三嵌段共聚物。将三嵌段共聚物溶解在1)pH值为2.0，温度为25摄氏度的水中；2)pH值为6.5，温度为25摄氏度的水中。再分别在水中加入对应pH值的HAuCL4溶液，控制三嵌段共聚物中氮原子与Au3+的摩尔比为7：1。当Au3+减少时可以补加过量的水溶性NaBH4,最后未反应的NaBH4用水透析法去除。最终在室温条件下制得离散的Gold@P0lymer核壳纳米微球。在1)条件下，由于此温度低于PNIPAM链段的LCST，三链段均为亲水性，三元嵌段共聚物在水溶液中可认为是单聚体；在2)条件下，P4VP链段是不溶的，则可以以疏水的P4VP链段为核，亲水的PNIPAM和PEG链段为环，自组装形成了核-环胶束。  |
| 4.无机微粒或金属与聚丙烯酜胺类复合功能性微球 |
| 4.1聚丙烯酰按接枝到无机微粒表面：聚合物改性无机纳米微粒由于具有较好的电学、磁 学、热学、光学和力学等特性，以及较好的形貌和化学惰性，使其能很好地应用于诊断、电子学、调色剂及涂料等工业领域。LIU等通过紫外光引发表面接枝聚合制备了SiQx@PAM微球。先将三乙氧基硅烷氧基丙基(APTES)自组装到氧化硅纳米微粒上合成y-氨基丙基纳米氧化硅(AMSNs)微粒；然后将N-甲基苯胺在甲苯中回流，自组装到氨基丙基氧化硅纳米微粒上合成了大分子引发剂N，N-二苯胺改性的硅纳米微粒(DAA-SNs)<Fig.1>。再将DAA-SNs、二苯甲阑、AM和乙醇混合液用超声波分散10min，然后在20摄氏度下，在距离反应容器15cm处用300W高压汞灯照射反应，得到SOx@PAM微球。结果显示：复合材料微球粒经分布在50nm-200nm之间,而未经处理的SXX微粒粒径仅10nm左右；热重分析(TGA)显示，相对于纯的PAM，复合材料的热稳定性有了明显的提高。 |
| 4.2以聚丙烯酰胺为核的复合微粒：粒径小于100um的有机-无机复合微球结合了有机材料的柔性和无机材料的刚性，同时又避免了无机纳米微粒在实际应用中发生团聚。Xia等先选择丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸(MAA)为单体，通过反相悬浮聚合合成了P(AM-co-MAA)球形微凝胶，然后将合成的微凝胶放在含有AgNO3和HCTO的溶液中溶胀，再将溶胀的微凝胶放在环己烷和司班-80的油相悬浮液中进行搅拌，随后将三乙胺加到反应液中，悬浮液在离心过滤之前再搅拌3h。最后制得了表面上有一层银、粒径大约为70um的Ag-P(AM-co-MAA)复合微球。 |
| 综上所述，由于不同的制备方法得到的功能性聚丙烯敌胺类微球被賦予不同的性能如温敏性、磁性和pH值响应性等而广泛应用于医药领域，如药物载体、药物释放、药物缓释、靶向给药等领域。为了使其能够更好地应用于实际生产，对聚合方法进一步的改进或提出新的聚合方法将是以后研究的重点。 |
钢铁废水处理方法介绍
