论文部分内容阅读
在实际生产中有一类功能性物质，其仅依靠微溶的部分就能较好的发挥其作用效果，如三次采油领域常用的有机铝交联剂、碘单质杀菌剂等物质;而还有一类物质则是依靠其自身的微纳米结构提高功能性，例如农药悬浮剂中触杀剂、印染工业中的分散染料等。这些功能性物质具有廉价，制备简单，在其相应的领域均有良好的效果。控缓释体系的构筑有利于保护功能分子以及延展其功能性，而目前针对这一类固体功能分子的控缓释体系是鲜有报道的。可聚合gemini表面活性剂具有高电荷密度、强疏水作用、分子聚集体形貌灵活可控的特点，其能自发的在界面上组装并通过聚合形成聚合物微囊结构，因此研究可聚合_gemini表面活性剂构筑控缓释体系具有重要的意义。本文围绕利用可聚合gemini表面活性剂构筑缓控释体系展开研究，以苏丹红为模型分子，利用多种表征手段对可聚合gemini表面活性剂在构筑过程中的组装机理以及微囊性质进行研究，此外还利用可聚合gemini表面活性剂聚集体灵活可调的性质，设计并构筑了具有pH响应的聚合囊泡型载体，并探讨其控制释放规律，取得良好的环境响应性释放。 (1)合成了可聚合gemini表面活性剂AGC16，并对合成方法进行了详细的探讨。对苏丹红颗粒形貌进行优化，通过重结晶处理后的苏丹红颗粒呈现为棒状粒子，其平均尺寸为484nm，长度分布为500-2000nm。由核磁结果可知，苏丹红表面组装的AGC16被完全聚合，且聚合后的苏丹红微囊的壳层相较于聚合前的苏丹红的壳层更加致密。AGC16分子以分子组装、聚集体吸附等形式在苏丹红表面进行组装，这主要是与苏丹红不平整、不规则的表面有关。 (2)通过恒温滴定量热法、zeta电位法、电子顺磁共振技术对可聚合表面活性剂AGC16与单链可聚合表面活性剂ASC16在苏丹红颗粒表面的吸附机理进行了研究。实验结果表明，AGC16分子在苏丹红颗粒表面的饱和吸附量少于ASC16的一半，而AGC16分子所构筑微囊的壳层内的疏水微区呈现出更疏水的特征，这主要原因是在苏丹红颗粒表面存在AGC16以牙间交错的形式的组装体，在AGC16的强疏水作用与静电排斥作用的协同下，在组装排布时外层AGC16的分子倾斜程度要大于ASC16，部分蜷曲在疏水微区内部的疏水链被拉直，因此AGC16形成的疏水微区其呈现出了更为疏水的现象。此外，AGC16分子与苏丹红颗粒的结合能力要强于单链的ASC16，即AGC16分子更易于捕获苏丹红颗粒。这主要原因是AGC16具有更高的电荷量，其与苏丹红表面的静电引力要强于单链的ASC16。因此，具有高电荷密度、更强疏水性的AGC16形成微囊壳层相较于单链ASC16的微囊壳层具有更好的稳定性。 (3)通过控释释放实验结果表明，使用可聚合gemini表面活性剂构筑的苏丹红微囊PAGC16@SR呈现出了最优的控制释放规律，即使当温度升高至50℃，PAGC16@SR也呈现出较好的控制释放效果，说明由可聚合gemini表面活性剂构筑的微囊界面层具有良好的温度稳定性。因此，可聚合gemini表面活性剂能够被用于构筑水难溶型的颗粒微囊，其有望成为对水难溶型的功能颗粒的新型控缓释材料，同时该构筑方法也可用于碳纳米管、介孔硅材料改性以及氧化石墨微囊化领域。 (4)为了构筑具有环境响应性聚合囊泡型载体，通过利用反离子调控的结果表明，在中性条件下，癸酸钠、月桂酸钠能将AGC16的聚集体调控成囊泡，而当pH=1时，苯甲酸钠和己酸钠能将AGC16分子的聚集体调控成囊泡。当囊泡发生聚合后，其微囊结构稳定。在具有pH响应性聚合囊泡型微囊的控制释放实验中，在碱性环境(pH=9)下，Benz-PAGC16@MA、C6-PAGC16@MA微囊呈现出快速释放的情况，而C10-PAGC16@MA、C12-PAGC16@MA微囊则呈现出缓慢释放的特点;在中性环境(pH=7)中，Benz-PAGC16@MA微囊呈现出了较快的释放，C6-PAGC16@MA微囊的释放速率其次， C10-PAGC16@MA微囊、C12-PAGC16@MA微囊的释放速率依然是最为缓慢的;在酸性条件(pH=3)中，C10-PAGC16@MA微囊、C12-PAGC16@MA微囊呈现出快速释放的现象，而Benz-PAGC16@MA微囊与C6-PAGC16@MA微囊释放则最为缓慢。通过反离子调控可聚合gemini表面活性剂构筑的聚合囊泡型载体具有良好的pH值响应性。