Een protocol voor de fabricage van holle polymeer deeltjes en microcapsules door radicaal polymerisatie met behulp van emulsies bestaande uit styreen, perfluoro –n-octaan en waterige SDS (natrium dodecylsulfate) oplossing wordt gepresenteerd.
In dit artikel, hebben we een methode voor de productie van holle deeltjes en microcapsules met behulp van de olie-druppels uit koolwaterstof olie (styreen) en fluorkoolstof olie aangetoond (perfluoro –n-octaan, PFO) in waterige oppervlakteactieve stof (natrium-dodecylsulfate, SDS) oplossingen. Aangezien fluorkoolstof oliën niet mengbaar met koolwaterstof oliën zijn, worden de twee oliën gescheiden. Emulsies zijn bereid door roeren styreen/PFO/waterige SDS oplossing mengsels bij 80 ° C. Het type van emulsies en de morfologie van de druppels in de emulsies zijn waargenomen door lichte Microscoop en scanning confocal fluorescentie Microscoop. Het komt voor dat olie druppels met Janus-type morphologies bestaande uit wederzijds onmengbare styreen en PFO worden gevormd in waterige oplossingen van de SDS. Polystyreen deeltjes zijn vervaardigd door radicaal polymerisatie van ternaire mengsels van styreen/PFO/waterige oplossing van de SDS bij 80 ° C. De morphologies van de polystyreen zijn bevestigd door scanning elektronen microscopie en Transmissie Electronenmicroscopie opmerkingen scannen. Deze opmerkingen tonen de voorbereiding van holle polystyreen deeltjes met een enkel gat op het oppervlak. Om onze kennis is deze methode een nieuwe strategie met behulp van de immiscibility van koolwaterstof en fluorkoolstof oliën. De holle deeltjes kunnen ook worden toegepast aan de voorbereiding van microcapsules.
Terwijl sferische polymeer deeltjes wijd in diverse industriële toepassingen gebruikt hebben, is het algemeen bekend dat kuiltje deeltjes, hemisferen, schijven en ellipsoïdes, zijn opgesteld door geplaatste polymerisaties1,2, 3, foto-polymerisatie van niet-bolvormige monomeer druppels microreactor met specifieke geometrieën4,5, zelf-organisatie met behulp van reprecipitation van polymeren6en vervorming van sferische polymeer deeltjes door mechanische externe krachten7,8. In het bijzonder, hebben holle polymeer deeltjes met een micrometer-grootte zijn vervaardigd door verdamping van een goed oplosmiddel van sferische polymeer deeltjes gezwollen door het oplosmiddel9,10 en polymerisatie met behulp van meerdere emulsies 11 , 12.
In dit werk, richten we ons op het gebruik van wederzijdse immiscibility van koolwaterstof en fluorkoolstof olie in de fabricage van polymeer deeltjes. Hybride oppervlakteactieve stoffen hebben een koolwaterstof keten en een fluorkoolstof ketting in het molecuul. Eerder hebben we gemeld dat de unieke eigenschappen van hybride oppervlakteactieve stoffen die niet in conventionele oppervlakteactieve stoffen13,14,15worden waargenomen. Wij hebben ook emulsies met behulp van koolwaterstof olie fluorkoolstof olie en waterige oppervlakteactieve stof oplossing, die onderling niet mengbaar16bestudeerd. Er zijn echter weinig studies van de emulsies17. Deze studies hebben de morfologie van de olie-druppels uit koolwaterstof olie en fluorkoolstof olie in waterige oppervlakteactieve stof oplossingen beschreven.
Hier, laten we een gedetailleerd protocol voor de fabricage van holle polymeer deeltjes door radicaal polymerisatie met behulp van olie druppels in emulsies uit koolwaterstof olie, fluorkoolstof olie en waterige natrium dodecylsulfate (SDS) oplossingen. Wij stellen voor een nieuwe strategie, die verschilt van de conventionele methoden, voor de bereiding van niet-bolvormige polymeer deeltjes. Deze methode kan gewoon het fabriceren van de holle polymeer deeltjes in een korte tijd. Bovendien, wordt het protocol van de voorbereiding van microcapsules via de holle polymeer deeltjes weergegeven.
De emulsies met Janus druppels van styreen en PFO werden verkregen boven 10 wt % van het gewicht breuk van waterige SDS concentratie en waarbij gewicht het gedeelte van styreen en PFO. Wanneer de verschillende gewicht-breuken van de emulsies met de Janus-druppels zijn geweest polymeervorm voor 30 min, kunnen de holle polystyreen deeltjes worden verkregen voor alle samenstelling. Deze resultaten wijzen erop dat het protocol hier is eenvoudig aangetoond. Daarnaast kunnen de diameter, gat grootte en gat volume van de holle polystyreen deeltjes worden gecontroleerd door de polymerisatie-tijd in de hier beschreven methode.
Wij stellen voor de volgende mechanisme voor de fabricage van de holle polystyreen deeltjes. Janus olie druppels bestaande van styreen en PFO gevormd in de O/W emulsies met mengsels van waterige SDS oplossing, styreen, en PFO bij 80 ° C. PFO druppels bevinden zich op het oppervlak van styreen druppels. Aangezien KPS, initiator van de polymerisatie, oplosbare in de waterfase is, zal de polymerisatie vooruitgang op het raakvlak van de styreen/waterige oplossing van de SDS. Styreen in de ternaire emulsies was polymeervorm naar polystyreen bij 80 ° C, terwijl de PFO, hebben geen polymerizable groepen, bleef in de emulsies bij die temperatuur. Na de polymerisatie werd beëindigd, werd een gat op de polystyreen deeltje gevormd door verwijdering van PFO. De holle kop-type polystyreen deeltjes met een gat aan de oppervlakte waren dus verzonnen mogelijk gewicht Fractie van styreen en PFO en polymerisatie allertijden.
Een kleine hoeveelheid tolueen toe te voegen aan de holle polystyreen deeltjes vervaardigd door radicaal polymerisatie voor 90 min bewerkstelligt afdichting van de gaten op de holle polystyreen deeltjes. Deze verschijnselen is consistent met die gerapporteerd door Hyuk et al.9. De capsulation methode kan een waterige materiaal in de deeltjes bevatten.
In dit artikel, hebben we een methode van de fabricage van holle polymeer deeltjes met behulp van Janus olie druppels bestaande van styreen en PFO, die onderling niet mengbaar zijn aangetoond. De methode van de voorbereiding van niet-bolvormige polymeer deeltjes is al onderzocht vanwege hun potentiële gebruik in diverse toepassingen. Deze strategie met behulp van Janus olie druppels van de olie van de koolwaterstof en fluorkoolstof olie zal gelden voor de fabricage van niet-bolvormige polymeer deeltjes van verschillende soorten monomeer en drug delivery systeem.
The authors have nothing to disclose.
We hebben geen bevestigingen.
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 |