1、聚合物微球20世紀80年代初，Okubo提出“粒子設計”的概念。聚合物微球是指具有圓球形狀且粒徑在數十納米到數百微米尺度范圍內的聚合物粒子。聚合物微球具有如下特征： 小的粒子尺寸和體積使得整個粒子作為微反應器時對外界刺激具有響應性快和反應速率高；大的比表面積可作為吸附、脫附、化學反應和光散射等的位置。通常,1 g尺寸為100nm的聚合物粒子有數十平方米到數百平方米的表面積；在介質中,聚合物粒子由于重力、電場和布朗運動時,具有高的滲透性和可運動性； 由于粒子之間的靜電排斥作用、 范德華力作用和體積排斥作用,聚合物微球的分散乳液能夠長時間得到穩定存在；均一的尺寸分布和帶有不同功能性基團的表面使得聚

2、合物微球能夠在更多的理論和實際中得到應用 。聚合物微球材料的分類按狀態分類：微球、顆粒不區分乳液狀態或干燥狀態，尺寸一般從從納米級到微米級高分子乳液 在水或有機溶液中制備，微球分散液呈乳液狀乳膠與天然高分子乳液相近的高分子乳液，尺寸通常在數百納米聚合物膠體尺寸較小、分散穩定的聚合物乳液微凝膠內部由化學鍵或物理相互作用交聯成的微球，在良性溶液中溶脹成凝膠態粉體微球尺寸較大，在幾個微米以上，包括無機粉體按大小分類：納米微球微珠按性能分類微膠囊微球芯部包含了其他功能性物質的微球復合微球由兩種不同性能的材料制備的微球磁性微球內部含無機磁體的微球，屬復合微球導電性微球由導電性高分子材料制備的微球本文主要

3、介紹的是中空型聚合物微球及其制備方法微膠囊復合微球導電性微球磁性微球中空型聚合物微球參考文獻：中空型聚合物微球的應用進展李鵬輝1 胡曉熙1 易昌鳳12徐祖順12NEW CHEMICAL MATERIALS 第38卷第3期 2010年3月乳液法制備中空聚合物微球白飛燕 方仕江化學通報 2005 年 第 68 卷特點及其主要用途中空型聚合物微球是內部含有一個或多個空腔的特殊微球材料，其外部的聚合物殼層與內部的空腔折光指數有所差異，因此具備良好的光散射性能，可用作優質的聚合物系遮蓋劑。微球內部的空腔可以封裝水、有機溶劑等多種小分子化合物，以及其他功能性化合物，因而可以對藥物、香料等實現包埋和控制性釋

4、放作用，達到緩釋的效果。相比于完全實心的聚合物微球，中空結構的微球密度低，可使材料實現輕量化目的。乳液法制備中空聚合物微球SPG 膜是一種特殊的多孔玻璃膜，膜孔孔徑均勻，主要由親水的 Al2O3-SiO2 組成。 SPG 膜乳化法的原理是以單體為主的分散相在一定壓力的作用下通過 SPG 膜的膜孔而在膜表面形成液滴，在沿膜表面流動的水分散介質連續相沖刷作用下，液滴的直徑達到一定值后從膜表面剝離，從而形成單體預乳液。制備裝置成孔原理與傳統合成相比較在傳統合成 2m 以下的單分散聚合物微球時，可采用無皂乳液聚合法一次合成。但在合成粒徑在數十甚至上百 m 的單分散聚合物微球時，通常是通過種子溶脹的多段

5、聚合法，需要多次重復溶脹與聚合操作過程，工藝較繁瑣，產品收率較低。采用 SPG 膜乳化法可以一次制得單分散性良好的聚合物微球，而且工藝操作簡單，產品收率較高。由于分散粒徑取決于所使用的 SPG膜徑，因此制得的中空聚合物微球粒徑可在幾微米到一百微米之間。W/O/W 乳液聚合法W/O/W 乳液聚合制備中空結構聚合物微球的主要過程包括先通過強剪切如超聲分散制成W/O 乳液，再將此乳液在攪拌作用下緩慢滴加到溶有第二乳化劑的水溶液中，從而制得 W/O/W乳液，并經聚合反應制得聚合物乳膠微球內包含有水相的水系乳液，然后將該乳液加以干燥后即可得到中空結構的高分子微球。Park等用W/O/W法制備了封裝有不同

6、疏水性物質的微膠囊， 如卵清蛋白/聚氨酯囊、 Migrinoil/三聚氰胺甲醛樹脂囊、 Migrinoil/聚尿素囊、檸檬酸/聚尿素-聚甲醛囊和封裝酒石酸鈉鹽二水化合物的聚(l-丙交酯)-聚(琥珀酸丁烯酯)囊。另外，Hildebrand 等也報道了 W/O/W乳液聚合法結合誘導相分離技術制備封裝有縮氨酸和蛋白質的微膠囊，結果表明體系的粘度以及攪拌的速率決定了膠囊的大小，不同的有機溶劑和表面活性劑組合產生不同的封裝效率。W/O/W乳液聚合法的主要影響因素是單體混合物(油相)的粘度，乳液粒子的成孔機率隨油相粘度的增大而增大。當油相的粘度低時， W/O 階段的油相所包覆的水會由于熱力學因素而造成向外

7、部遷移的趨勢；而當油相的粘度增大時，這種趨勢減弱，取而代之的控制因素為動力學因素，因而成孔機率有所提高。另外，乳化劑體系對 W/O/W 乳液的穩定性也有很大的影響。封裝非溶劑乳液聚合法直接將單體和非溶劑烴混合，然后在水溶液中應用超聲乳化成微乳液，接著以自由基引發聚合使生成的聚合物不溶于非溶劑烴而在其表面成殼，反應一步完成，最后去除非溶劑烴后得到納米級中空聚合物微球。 該方法包含兩個步驟。一是封裝階段，種子乳膠粒和單體均勻分散在惰性烴(如異辛烷)中，分散相中還包含表面活化劑、鏈轉移劑以及水溶性醇，通過乳液聚合得到低分子量的聚合物。由于烴是聚合物的非良溶劑，隨著單體的消耗，聚合物跟烴和單體的混合液

8、發生相分離，并在界面處匯聚形成相對低分子量的聚合物相；二是穩定階段，如加入殼單體 St 和交聯劑二乙烯基苯(DVB)，使聚合物表面的低分子質量聚合物再進一步交聯成殼。除去非溶劑烴后，即得到中空結構的聚合物微球。封裝烴類非溶劑乳液聚合法的局限性對于封裝烴類非溶劑乳液聚合法，工藝條件因素決定了聚合物微球的形態可以是中空或多孔結構，且得到不同的孔隙率。該方法中的動力學和熱力學變量對控制粒子形態和溶劑的封裝程度有著關鍵性的影響，包括最初分批加入的單體的轉化率、連續相中水溶性醇的含量以及形成交聯結構時的瞬間轉化率。封裝烴類非溶劑乳液聚合法能夠制得單分散性的中空聚合物微球，然而實際操作過程中包含著多步封裝

9、烴液滴，因此該法還對聚合物的分子量十分敏感。由于該法對過程操作要求較高，體系容易失穩，目前尚未達到實際應用的程度。涂料工業中的應用水性建筑涂料遮蓋聚合物主要是利用空氣泡對光線的高散射性來提高涂層的遮蓋效果，通過中空結構微球的光線經過空腔內的空氣時就會被散射，經過另一端的球殼時會被再次散射，在光線穿過涂膜時積累多次散射就會增強涂膜的遮蓋性。遮蓋聚合物的使用可在部分替代涂料中Ti02顏料的添加量，從而提高涂料的遮蓋力，并且降低成本。另外，對改善涂料的耐污性、耐擦洗性和提高涂料的保色性有很好的效果。紙張表面涂布用涂料將具有復合殼層結構的中空型聚合物微球加入到紙張涂料，提高了紙張的強度和不透明性。微球

10、中心帶有空腔，內外兩殼層聚合物具有不同玻璃化轉變溫度。內殼層的玻璃化轉變溫度較高，保證了涂膜的高性能；外殼的玻璃化轉變溫度低，提供了良好的成膜性能。能明顯提高紙張的光澤度，同時也大大降低了涂層的密度，降低成本。生化醫藥領域的應用作為藥物載體主要是利用微球的溫敏性或生物降解性，在體內緩慢釋放出藥物，延長藥物的半衰期，使藥物在體內的濃度長時間保持在要求濃度以上。同時，可對藥物起到保護作用，尤其是避免某些蛋白質藥物被體內蛋白質酶降解失活。應用于基因治療通過中空型聚合物微球對DNA進行包埋和釋放，其制備方法和作用原理都同普通藥物較為相似，先在表面處理后的無機納米粒子(常見的是CaCO。和SiO2粒子)

11、上吸附DNA分子，然后層層自組裝或化學交聯形成聚合物殼層，化學法去除無機核層模板后，即可得到包覆DNA的町降解型中窄聚合物微球，隨著殼層聚合物的逐步降解，DNA緩慢從空腔中釋放出來。利用LBL自組裝的方法在無機納米粒子表面層層吸附上可降解性聚合物和DNA，去除模板后得到DNA聚合物中空型微球。化妝品行業的應用包覆和緩釋是近年在化妝品行業中應用日益廣泛的新技術。中空型聚合物微球內部具有空腔，可將香料、水或油以及防曬、美白、祛斑等功效性活性物包埋于微球的空腔之中，避免了化妝品使用初期活性物濃度過高，而一段時間后濃度又急劇下降給皮膚帶來的不適。制備化妝品化妝品作用于皮膚時其他方面的應用皮革處理中空型聚合物微球乳液可用于壓花革的涂飾，提高壓花的定型性。中窄型聚合物微球較好的遮蓋能力和消光能力也在皮革涂飾中顯示寶貴的應用前景。另外，中空型聚合物微球可廣泛用于各類皮革的復鞣，使皮革質輕、柔軟，手感舒適，色澤艷麗，并具有