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复合磁性物质近年来一直是新型材料领域的研究热点。由于磁粉本身的物理化学性质,磁粉在外界环境、各种仪器以及生物体内环境应用时,存在着降解、氧化以及生物免疫排斥性的问题。因此,开发各种稳定磁性物质,甚至将磁性物质进一步添加功能团,扩展其应用范围具有积极的意义。
在制备复合材料过程中,SrFe12O19磁粉由于其本身的物理化学性质原因,不易与其他物质进行反应,同时在多相反应体系中容易沉积形成结块。为了增加其反应有效性,对其表面改性是必要的。本论文中采用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和油酸(OA)对磁粉进行改性,其原理在于,通过静电吸附作用和原子空间效应,使得晶体带有某种相同的电荷相互排斥或者嫁接上某一较长的分子而在空间上相互排斥,此时静电斥力或者基团产生的斥力远远大于晶体间的吸引力。在水溶液中SDBS在水溶液中电离通过静电作用与SrFe12O19表面的-OH吸附,SDBS的C12长链起到空间效应,对SrFe12O19起到分散作用。OA对磁粉改性的主要原理在于油酸分子表面兼具有亲水和亲有机基团,在聚合过程中,有利于包覆有磁粉的“油滴”的稳定,而其表面的羧基有利于与SrFe12019表面剩余的-OH发生反应,进一步稳定每一个油滴反应器。改性后的磁粉进行SEM、XRD、TGA、FTIR以及磁性能分析结果表明:通过改性后的磁粉表面的羟基与油酸的羧基发生了化学(酯化)反应,增强磁粉的亲油性,有助于其在有机相中的分散。磁性能分析表明,磁粉的性能未因改性发生改变。
通过悬浮聚合,将磁性物质表面包覆—层惰性物质或特定的分子,构建壳—核结构是稳定和改性磁性物质良好方法。聚St-MAA-DVB在包覆磁粉所构建的复合磁性物质过程中,单体官能团可以得到保持,聚合物外壳有利于稳定SrFe12O19微球,合成的新型材料在生物工程、药物释放、磁性储存等领域具有广阔的前景。
微球粒径分布是影响其性质和应用的重要因素,对微球粒径构建模型,进行动力学分析,有助进一步从理论上深入理解悬浮聚合中影响微球粒径的各种因素,并有助于在研究和工业生产中量化各种影响因素,更精确的控制微球的粒径。