基于单体竟聚率差异的褶皱聚合物微球的可控制备

   One-step and one-pot synthesis of wrinkled polymer microspheres based on monomer reactivity ratio difference

Tian Liu, Yungui Ma, Dunxun Yu, Xiaopeng Yang, Zhihua Ma, Ning Liu*, Shiyang Shao*

图1. 褶皱聚合物微球合成机理及其形貌表征

褶皱聚合物微球因其丰富且可调节的表面微结构而被广泛应用于微流控芯片、生物医学和功能材料领域。然而，迄今为止，如何简单高效地制备褶皱聚合物微球仍是一大挑战。现有的褶皱聚合物微球合成方法主要包括种子聚合法、溶剂蒸发法、相分离法和模板法等，普遍存在操作复杂、耗时长的问题，大大限制了褶皱微球的规模化制备生产。与传统的多步合成法不同，本研究首次提出了一种基于单体竞聚率差异的一步一锅法用于合成具有线性-交联-线性梯度结构的褶皱聚合物微球，通过选取具有不同竞聚率的乙烯基单体进行分散聚合，微球从内部到外部逐步形成线性-交联-线性梯度结构，这种梯度结构的应力差异导致微球产生不均匀收缩形成表面褶皱，进而得到具有良好的均匀性的褶皱聚合物微球。同时，该方法具有通用性，可用于制备不同组成、粒径或褶皱程度的聚合物微球。最后，通过在合成过程中分别加入荧光染料制备出了具有蓝色发射和橙色发射的两种褶皱荧光微球，证明了它们作为荧光载体的潜力。这项工作不仅为褶皱聚合物微球的简易合成提供了新的视角，也证明其在制备功能材料方面具有广阔的应用前景。

https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2024.113707.