Un protocolo para la fabricación de partículas de polímero hueco y microcápsulas por polimerización radical usando emulsiones de estireno, perfluoro –n-octano y SDS acuoso solución (dodecylsulfate del sodio) se presenta.
En este artículo, hemos demostrado un método para producir partículas huecas y microcápsulas con gotas de aceite de aceite de hidrocarburo (estireno) y aceite de fluorocarbono (perfluoro –n-octano, PFO) en acuosa surfactante (dodecylsulfate del sodio, Soluciones de SDS). Desde fluorocarbono los aceites son inmiscibles con aceites hidrocarbonados, se separan los dos aceites. Emulsiones se preparan mezclando estireno/FOP/acuoso mezclas de solución de SDS en 80 ° C. El tipo de emulsiones y la morfología de las gotas en las emulsiones se observan por el microscopio óptico y microscopio confocal de fluorescencia. Se encuentra que las gotitas de aceite con morfologías tipo Janus de estireno mutuamente inmiscible y PFO se forman en soluciones acuosas de la SDS. Partículas de poliestireno son fabricadas por polimerización radical de las mezclas ternarias de estireno/FOP/acuoso solución de SDS en 80 ° C. Las morfologías de poliestireno son confirmadas por microscopía electrónica de barrido y análisis de observaciones de microscopía electrónica de transmisión. Estas observaciones muestran la preparación de partículas de poliestireno hueco con un agujero en la superficie. A nuestro conocimiento, este método es una estrategia nueva usando la inmiscibilidad de los aceites de hidrocarburos y fluorocarbono. Las partículas huecas pueden aplicarse también a la preparación de las microcápsulas.
Mientras que las partículas esféricas de polímero han sido ampliamente utilizadas en diversas aplicaciones industriales, es bien sabido que las partículas de hoyuelo, hemisferios, discos y elipsoides, han sido preparados por polimerizaciones sin semillas1,2, 3, Foto-polimerización de gotitas de monómero no esféricas con microreactores con geometrías específicas4,5, auto organización usando reprecipitación de polímeros6y deformación de polímeros esféricos partículas por mecánico externo fuerzas7,8. En particular, las partículas de polímero hueco con micrómetro de tamaño han sido fabricadas por la evaporación de un disolvente bueno de partículas esféricas de polímero hinchado por el solvente9,10 y polimerización mediante emulsiones múltiples 11 , 12.
En este trabajo, nos centramos en el uso de mutuo inmiscibilidad de los aceites de hidrocarburo y fluorocarbono en la fabricación de partículas de polímero. Tensioactivos de híbridos tienen una cadena de hidrocarburo y una cadena de fluorocarbono en la molécula. Anteriormente, hemos reportado las propiedades únicas de los tensioactivos de híbridos que no se observan en los tensioactivos convencionales13,14,15. También hemos estudiado emulsiones con aceite de hidrocarburo aceite de fluorocarbono y solución acuosa de surfactante, que son mutuamente inmiscibles16. Sin embargo, existen muy pocos estudios de emulsiones17. Estos estudios han descrito la morfología de gotas de aceite de aceite de hidrocarburo y el aceite de fluorocarbono en soluciones acuosa tensioactivador.
A continuación, os mostramos un protocolo detallado de la fabricación de partículas de polímero hueco por polimerización radical con gotas de aceite en emulsiones de aceite de hidrocarburo, el aceite de fluorocarbono y soluciones de sodio acuoso dodecylsulfate (SDS). Sugerimos una nueva estrategia, que es diferente de los métodos convencionales, para la preparación de partículas de polímero no esféricas. Este método simplemente puede fabricar las partículas de polímero hueco en poco tiempo. Además, se muestra el protocolo de la preparación de las microcápsulas a través de las partículas de polímero hueco.
Las emulsiones que contienen gotas de Janus del estireno y del FOP se obtuvieron por encima de 10% en peso de la fracción de peso de concentración acuosa de SDS y cualquier fracción de peso del estireno y del FOP. Cuando las diferentes fracciones de peso de las emulsiones que contienen las gotas de Janus han sido polimerizadas por 30 min, las partículas de poliestireno hueco pueden obtenerse para la composición de todos. Estos resultados indican que el protocolo mostrado aquí es simple. Además, el diámetro, tamaño del agujero y hoyo de las partículas de poliestireno hueco pueden ser controlados por el tiempo de polimerización en el método descrito aquí.
Sugerimos el siguiente mecanismo para la fabricación de las partículas de poliestireno hueco. Gotas de aceite de Janus de estireno y FOP forman en las emulsiones O/W que contienen mezclas de solución, estireno y FOP acuosa de SDS en 80 ° C. Gotitas de FOP se encuentran en la superficie de las gotitas de estireno. KPS, iniciador de la polimerización, es soluble en la fase de agua, la polimerización progresará en el interfaz de la solución de SDS estireno/acuosa. Estireno en las emulsiones ternarias fue polimerizado a poliestireno a 80 ° C, mientras que FOP, no grupos polimerizables, seguía siendo en las emulsiones a esa temperatura. Después de la polimerización fue terminada, un agujero en las partículas de poliestireno se formó por el retiro de FOP. Por lo tanto, las partículas de poliestireno hueco de cup-tipo tener un agujero en la superficie fueron fabricados atany fracción de peso de estireno y FOP y de todos los tiempos de polimerización.
Añadiendo una pequeña cantidad de tolueno a las partículas de poliestireno hueco fabricadas por polimerización radical durante 90 minutos, trae consigo sellar los orificios de las partículas de poliestireno hueco. Este fenómeno es consistente con lo reportado por Hyuk et al9. El método de encapsulamiento puede contener un material acuoso en las partículas.
En este artículo, hemos demostrado un método de fabricación de las partículas de polímero hueco con gotas de aceite de Janus de estireno y FOP, que son mutuamente inmiscibles. El método de preparación de partículas no esféricas de polímero ya ha sido estudiado debido a su potencial uso en diversas aplicaciones. Esta estrategia con gotas de aceite de Janus de hidrocarburos petróleo y aceite de fluorocarbono se aplicará a la fabricación de partículas no esféricas de polímero de varios tipos de monómero y la droga.
The authors have nothing to disclose.
No tenemos reconocimientos.
Material | |||
Sodium dodecylsulfate, 95.0% | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 192-08672 | |
Styrene, 99.0% | Tokyo Chemical Industry Co. Ltd. | S0095 | |
Perfluorooctane, 99% | Fluorochem Ltd. | 8706 | |
Coumarin 102, 97.0% | Tokyo Chemical Industry Co. Ltd. | C2267 | |
Calcein | Dojindo Molecular Technologies, Inc. | C001 | |
Potassium peroxodisulfate, 98.0% | Kanto Chemical Co., Inc. | 32375-30 | |
Pyrene, 97.0% | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 167-05302 | |
Ethanol, 99.5% | Kanto Chemical Co., Inc. | 14033-00 | |
Toluene, 99.5% | Kanto Chemical Co., Inc. | 40180-00 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment | |||
Scanning Electron Microscope | Hitachi High-Technologies Corporation | S-4800 | |
Scanning Transmission Electron Microscope | Hitachi High-Technologies Corporation | S-4800 | |
Ultrasonic cleaner | Branson Ultrasonics, Emerson Japan, Ltd. | Model 3510 | |
Centrifuge | AS ONE Corporation | CN-1050 |