本技术属于高分子材料科学,介绍了一种表面活性空心高分子微球的制备技术。该技术通过将苯乙烯、功能单体、引发剂、活性成分和去离子水混合搅拌,形成乳液,进而制备出具有特定功能的空心微球。
背景技术
高分子微球是目前重要的功能高分子材料,早期的高分子微球主要应用于涂料、塑料添加物、建筑材料、纸张表面加工等大宗产品领域。近年来,高分子微球的应用领域不断扩大,在生物医学和生化工程领域的研究尤为热门,具体包括毒性或生物活性物质的包埋、荧光染料的负载、酶的固定化等。由于高分子微球的应用从大宗产品向高精尖领域的转移,对高分子微球的性能提出了更高的要求,具体包括微球粒径和单分散性、热稳定性和抗有机溶剂性等。但是传统的高分子微球多为实心结构,为了拓展高分子微球的应用范围,有必要对空心高分子微球进行研究,与传统的实心高分子微球相比,空心高分子微球具有密度低、比表面积大等优势,能够吸附或者负载更多的活性物质,在药物的控制与释放、储能材料、荧光染料的负载等方面具有广阔的应用前景。因此,设计和可控合成空心高分子微球具有重要的科学意义和实用价值。
目前,传统的空心高分子微球的制备方法主要有自组装法、乳液法、模板法等,其中模板法因预见性好、重复率高以及性能稳定等诸多优点,成为最常用的空心微球制备方法。其中,模板法制备空心高分子微球分为软模板法和硬模板法,软模板法是以柔软的囊泡或者胶束为模板,使聚合反应发生在模板的表面,从而制备空心高分子微球,但是此方法合成的空心高分子微球形状不规则,且通常粒径分布不均一;此外,在软模板法制备空心高分子微球的同时,需加入大量的表面活性剂限制了软模板法的应用;而硬模板法是以稳定的高分子或者无机纳米粒子为核,聚合反应发生在模板表面,最后利用煅烧或者溶剂刻蚀等方法将模板除去。
同时,现有技术制备的空心微球制备流程较为复杂,在制备过程中微球的表面结构易受到破坏,例如造成微球表面的凹陷或者形成较大的孔洞,易导致内部功能性物质的泄露或直接与外界环境接触等问题。另外,所制备的微球表面的功能基团有限,难以按照应用目标进行生物偶联和化学修饰等功能设计。
因此,提供一种表面功能化且内部中空的单分散高分子微球及其制备方法是本领域亟需解决的技术问题。
实现思路