高耐热性聚合物微球的制备与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

纳米材料随着纳米科学技术的快速发展，近年来备受瞩目。而聚合物微球材料由于其特殊的尺寸和形貌，具备其它材料所没有的特殊功能，成为纳米材料中的重要组成部分。聚合物微球即为高分子微球，指直径在纳米级至微米级，形状为球形或其他几何体的高分子材料或高分子复合材料，其形貌可以是多种多样的，包括实心、空心、多孔、洋葱形等等。高分子微球也包括微囊，微囊通常指的是中间有一个或多个微腔，而且微腔内包含了某种特殊物质的微球。

粒径为纳米至微米级的聚合物微球具有小尺寸，比表面积大，高分散性和运动性，稳定性，结构规整，功能多样等特点，广泛地应用于生物医药，分析化学，光学电学器件，固相载体，流变助剂等领域。但由于大部分聚合物耐热性能较差，聚合物微球的应用受到了限制。因此, 高耐热性聚合物微球的研究、开发具有十分重要的科学意义和非常巨大的社会、经济效益。

常见的聚合物微球如聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇等具有较低的耐温等级，它们的玻璃化转变温度通常低于200℃。低玻璃化转变温度限制了聚合物微球在烯烃催化、食品检测以及微电子等领域中的应用。聚亚酰胺（pi）是一类具有高玻璃化转变温度的高分子材料，由聚酰亚胺制备的聚合物微球可以有效克服传统聚合物微球在耐热、耐磨等方面性能的不足，故而将其制备成球状粒子在高技术领域中具有重要的应用价值。然而，pi分子链是经过逐步聚合得到，且分子链具有较大的刚性，常规的聚合方法无法制备得具有良好球状形貌且粒径均一的pi微球。因此，探索一条适合制备刚性pi微球的方法成为近年来研究的热点。

2. 研究内容和预期目标

本课题的主要研究内容为：在n,n-二甲基甲酰胺(dmf) 为分散相，液体石蜡(lp) 为连续相，表面活性剂十二烷基硫酸钠 (sds) 为乳化剂配制的反相非水乳液中，以二酐和二胺合成聚酰胺酸，经过化学酰亚胺化沉淀，制得聚亚酰胺（pi）微球。

工作分为以下几部分：

（1）首先利用反相非水乳液反应体系，合成聚酰胺酸；

3. 研究的方法与步骤

利用现代科技文献的查阅方法和手段，如internet、网上图书馆、电子期刊等数据库，查阅有关研究高耐热性聚合物微球的制备与性能研究方面的科技文献资料，并对文献进行分析、研究。在此基础上拟定出了具体实验方案。

在确定聚合物微球制备方法的基础上，选择具体的制备条件，进而得到聚合物微球，通过实验培养动手能力、独立思考问题解决问题的能力和初步的科研素养。

具体制备方法如下：

4. 参考文献

[1] suzuki, m. kasai, h. ishizaka t., et al. fabrication of size-controlledpolyimide nanoparticles [j]. journal of nanoscience and nanotechnology, 2007,7: 2748-2752

[2] liu q p,gao l x, gao z w, et al. preparation and characterization of polyimide/silicananocomposite spheres [j]. materials letters, 2007, 61: 4456-4458

[3] zhao g, ishizaka t, kasaih, et al. fabrication of unique porous polyimide nanoparticles using areprecipitation method [j]. chem. mater, 2007, 19: 1901-1905

5. 计划与进度安排

（1）2022-3-3~2022-3-12（第一、二周）在查阅文献资料的基础上，写出开题报告。

（2）2022-3-13~2022-6-1（第三周到第十四周）完成合成实验、结构表征及性能测试。