高分子微球材料

高分子微球材料第一頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六高分子

在以前的學(xué)習(xí)中，我們?cè)凇痘すに噷W(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》中學(xué)到的聚乙烯、聚丙烯、聚酯纖維等聚合物，還有《生物化學(xué)》中的蛋白質(zhì)、糖、各種脂等大分子，都是高分子化合物。即然我們學(xué)過(guò)這么多高分子化合物，那到底什么是高分子？所謂高分子化合物，指的是那些由眾多原子或原子團(tuán)主要以共價(jià)鍵結(jié)合而成的相對(duì)分子質(zhì)量在一萬(wàn)以上的化合物。第二頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六

與具有相同化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的低分子同系物相比較，高分子化合物具有高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高彈性以及溶液和熔體的高粘度等特殊物理性能。正因?yàn)樗奶匦?，高分子材料的研究和?yīng)用近年來(lái)發(fā)展非常迅速，它的應(yīng)用滲透到我們生活中的每個(gè)角落。第三頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六高分子微球

高分子微球材料就是高分子化合物應(yīng)用的一個(gè)方面。高分子微球是指直徑在納米級(jí)至微米級(jí)，形狀為球形或其他幾何體的高分子材料或高分子復(fù)合材料，其形狀可以是多種多樣的。高分子微球材料的應(yīng)用幾乎涉及到所有領(lǐng)域，從涂料、紙張表面涂層、化妝品等大宗產(chǎn)品到用于藥物緩控釋的微囊、蛋白質(zhì)分離用層析介質(zhì)的高附加價(jià)值產(chǎn)品，都要用到微球技術(shù)。

第四頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六聚酰亞胺微球第五頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六白蛋白納米微球紅血球型微球小微球集合型微球第六頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六冷卻速度1.0C/s冷卻速度0.05C/s尼龍微球第七頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六

高分子微球的起源非常悠久，最早的天然高分子微球來(lái)自天然的橡膠樹(shù)的樹(shù)液，被稱(chēng)為乳膠。也許由于這個(gè)原因，最早的合成高分子微球被應(yīng)用于橡膠制品或橡膠制品的添加劑。隨著微球技術(shù)的發(fā)展，高分子微球材料被應(yīng)用到其他方面。正因?yàn)槿绱?，很多不同領(lǐng)域的國(guó)際學(xué)會(huì)都專(zhuān)門(mén)設(shè)立高分子微球的討論會(huì)場(chǎng)，以便不同領(lǐng)域的學(xué)者都能學(xué)習(xí)微球技術(shù)。由此可預(yù)計(jì)，將會(huì)有越來(lái)越多領(lǐng)域的學(xué)者來(lái)從事高分子微球的制備研究，其中包括生物領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)和醫(yī)藥領(lǐng)域、分析領(lǐng)域、功能材料領(lǐng)域、納米技術(shù)領(lǐng)域等等。第八頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六高分子微球的名稱(chēng)和分類(lèi)

總結(jié)科學(xué)家們的習(xí)慣用法，大致可以按狀態(tài)、尺寸和功能來(lái)分類(lèi)。（1）以狀態(tài)分類(lèi)

1微球、顆粒不區(qū)分是乳液狀態(tài)或干燥狀態(tài)，尺寸一般從納米級(jí)到微米級(jí)。

2高分子乳液一般在水或有機(jī)溶液中制備而成，所得到的微球分散液呈乳液狀，因此，被稱(chēng)為高分子乳液。第九頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六3乳膠尺寸與天然高分子乳液相近的合成高分子乳液液經(jīng)常被稱(chēng)為乳膠。尺寸一般在數(shù)百納米。

4聚合物膠體一般尺寸較小的、分散穩(wěn)定的聚合物乳液。

5微凝膠微球內(nèi)部由化學(xué)鍵或物理相互作用交聯(lián)的微球，其在良性溶劑中吸收溶劑而溶脹呈凝膠狀態(tài)，因此被稱(chēng)為微凝膠。

6粉體一般被稱(chēng)為粉體的微球尺寸較大，在幾個(gè)微米以上，而且它指的范圍更廣，包括無(wú)機(jī)粉體。第十頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六（2）以大小分類(lèi)

1納米微球納米級(jí)的微球。

2微珠數(shù)微米以上的大微球。（3）以性能分類(lèi)

1微膠囊微球芯部包埋了其他功能性物質(zhì)的微球。

2復(fù)合微球由兩種不同性能的材料所制備的微球。

3磁性微球內(nèi)部包含無(wú)機(jī)磁體的微球，屬于復(fù)合微球。

4導(dǎo)電性微球由導(dǎo)電性高分子材料制備成的微球。

第十一頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六磁性微球第十二頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六復(fù)合微球第十三頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六微球的表征粒徑和粒徑分布微球的表面電勢(shì)表示微球表面的電荷量，根據(jù)使用的表面活性劑、單體或引發(fā)劑的種類(lèi)，微球表面帶正電或帶負(fù)電。表面電荷越大，微球之間的排斥力越大，微球在水溶液中就越穩(wěn)定。因此，電勢(shì)是表征微球分散液是否穩(wěn)定的重要指標(biāo)。微球的形態(tài)第十四頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六微球的組成多孔微球的孔徑分布和比表面積第十五頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六微球材料的制備

高分子微球材料的制備方法很多，各方法的原理不同，由于時(shí)間的問(wèn)題，這里只是提一下，有興趣的同學(xué)可以下面看看。根據(jù)原料不同可分為：1.以單質(zhì)為原料的方法：乳液聚合法、無(wú)皂乳液聚合法、微乳液聚合法、細(xì)乳液聚合法、懸浮聚合法、分散聚合法、沉淀聚合法和種子聚合法。2以聚合物為原料的方法:乳化—固化法、單凝聚法、復(fù)凝聚法、噴霧干燥法、自乳化—固化法和頁(yè)面展開(kāi)法。第十六頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六高分子微球的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用高分子微球材料在醫(yī)學(xué)工程中起著重要的作用，很多藥物無(wú)法直接使用，或者直接使用療效不理想，需要用高分子材料來(lái)包埋藥物，并通過(guò)合理地設(shè)計(jì)微球尺寸、膜壁結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)、緩釋性能等來(lái)達(dá)到在所需的時(shí)間、所需的地點(diǎn)，以所需的速度釋放出藥物，被稱(chēng)為藥物輸送系統(tǒng)。因此，越來(lái)越多的療法涉及到高分子微球。第十七頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六

例如抗癌藥的毒副作用非常大，需要用高分子對(duì)藥物包埋，并對(duì)高分子微球表面進(jìn)行修飾，以賦予藥物對(duì)癌細(xì)胞的靶向性，使包埋后的藥物富集于癌細(xì)胞，來(lái)消除或降低抗癌藥對(duì)正常細(xì)胞的副作用；口服藥物需要用外包的高分子來(lái)保護(hù)藥物，避免其在胃內(nèi)的分解，并提高胃腸壁對(duì)藥物的吸收；疫苗需要用高分子包埋來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效免疫，等等。除了藥物包埋外，微球還可用于制造人工細(xì)胞、人工器官、DNA輸送體等。第十八頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六在生物技術(shù)中的應(yīng)用微球作為固定化酶和固定化細(xì)胞的載體，作為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的載體，作為蛋白質(zhì)和其他生物活性物質(zhì)分離純化的介質(zhì)，作為蛋白質(zhì)重新折疊恢復(fù)活性的介質(zhì)以及作為微球生物芯片等，已經(jīng)獲得了成功和廣泛的應(yīng)用這些應(yīng)用在生物技術(shù)的發(fā)展中必不可少，可以說(shuō)是至關(guān)重要，甚至可以認(rèn)為是推動(dòng)了生物技術(shù)的發(fā)展。例如，如果沒(méi)有各種多糖類(lèi)微球介質(zhì)的廣泛應(yīng)用，基因工程蛋白質(zhì)藥物的大規(guī)模生產(chǎn)幾乎是不可能的。因此我們有理由認(rèn)為，微球技術(shù)是生物技術(shù)中“使之可行”的技術(shù)。

第十九頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六在其他產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用隨著計(jì)算機(jī)的普及，信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度超乎人們的預(yù)料。聚合物微球在電子信息產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用也越來(lái)越受到關(guān)注，而且有些關(guān)鍵技術(shù)必須依靠提高微球的性能來(lái)達(dá)到。例如，粒徑均一的微球被用于液晶顯示器的間隔材料，粒徑的均一性直接關(guān)系到液晶顯示器的質(zhì)量。高分子微球的大宗產(chǎn)品在日常生活中也有著廣泛應(yīng)用。例如，近年來(lái)，由于環(huán)境污染問(wèn)題受到重視，水性涂料得到了深第二十頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六

入地開(kāi)發(fā)，很大一部分已應(yīng)用在建筑涂料、家庭內(nèi)裝修涂料。這些涂料內(nèi)部都加入了聚合物乳液。而對(duì)于一些不得不使用有機(jī)溶劑的涂料，為了保護(hù)環(huán)境，必須盡量減少有機(jī)溶劑的使用量，增加涂料的固含量，這也需要添加聚合物乳液。又如，利用低玻璃化溫度的高分子微球的成膜性