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新方法制备均匀分散稳定的聚苯乙烯微粒

放大字体  缩小字体 2024-04-30 07:17  浏览次数:0 来源:本站编辑    

Production of homogeneous polystyrene microparticles in a stable dispersion

聚合物颗粒在液相中的分散体(乳胶)在涂层技术、医学成像和细胞生物学中有许多重要的应用。一个法国研究小组现在已经开发出一种方法,在Angewandte化学国际版杂志上报道,可以生产出稳定的聚苯乙烯分散体,颗粒尺寸空前大而均匀。窄尺寸分布在许多先进技术中是必不可少的,但以前难以光化学生产。

聚苯乙烯,通常用于制造膨胀泡沫,也非常适合于乳胶的生产,在乳胶中悬浮着微小的聚苯乙烯颗粒。它们用于涂料和油漆的制造,也用于显微镜以及医学成像和细胞生物学研究的校准目的。它们通常在溶液中通过热聚合或氧化还原诱导聚合产生。

为了获得对这一过程的外部控制,法国里昂第一大学的Muriel Lansalot, Emmanuel Lacôte和Elodie Bourgeat-Lami团队及其同事已经转向光驱动过程。“光驱动聚合确保了时间控制,因为聚合只在有光的情况下进行,而热方法可以启动,但一旦进行就不能停止,”Lacôte说。

虽然已经建立了基于紫外线或蓝光的光聚合系统,但它们有局限性。当粒径接近辐射波长时,短波长的辐射被散射,使得粒径大于入射波长的乳胶难以产生。此外,紫外线是高度能源密集型的,更不用说对在紫外线下工作的人有危险了。

因此,研究人员开发了一种微调的化学引发系统,可以对可见光范围内的标准LED光做出反应。这种聚合系统基于吖啶染料、稳定剂和硼烷化合物,是第一个克服“300纳米上限”的聚合系统,这是分散介质中紫外线和蓝光驱动聚合的尺寸限制。因此,该团队第一次能够利用光来生产粒径大于1微米且直径高度均匀的聚苯乙烯乳胶。

该团队提出的应用远远超出聚苯乙烯。Lacôte表示:“该系统可用于所有使用乳胶的领域,如薄膜、涂料、诊断支持等。”此外,聚合物颗粒可以用荧光染料、磁性团簇或其他对诊断和成像应用有用的功能进行修饰。该团队表示,“只需调整初始条件”,就可以获得跨越纳米和微观尺度的大范围颗粒尺寸。

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