鈸形|UFO形|花生形|碗形聚合物微球的花樣變形

各向異性聚合物“微球”的不對稱結構賦予其獨特的化學或物理性能，廣泛用于界面穩定劑、**傳輸、傳感等領域，是近年來的研究熱點。但是，目前已有的Janus微球制備方法步驟繁瑣，且通常需要借助添加劑或表面活性劑方能實現，這在很大程度上限制了其應用范圍。

開發了一種條件溫和的溶劑退火技術（solvent on-film annealing，SOFA）用于各向異性聚合物微球的簡單制備。該方法簡便、**，而且微球的三維形貌可控，可制備鈸形、UFO形、花生形、碗形等一系列聚合物微球。

圖1. 基于溶劑退火制備各向異性的聚合物微球示意圖。

以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）為基底，表面沉積聚苯乙烯（PS）微球（D = 10 μm），然后采用乙酸/環己烷/甲苯的飽和蒸汽誘導（退火）處理，基于退火時間的調節，可**調控微球的形貌。作者對微球形貌的演變機理進行深入研究發現，PS微球和PMMA膜的表面張力及界面張力是聚合物微球形貌演化的動力來源。研究人員進一步分別采用乙酸和環己烷對PS微球/PMMA膜體系進行不同時間的退火處理，通過選擇性去除技術，結合SEM、AFM等表征手段對其形貌演變過程進行了系統的考察。

圖2. 乙酸和環己烷蒸汽誘導下的PS/PMMA體系形貌演變。

同時，該溶劑退火技術還可以進一步擴展到PS、PMMA的共同良性溶劑體系，如甲苯。基于乙酸溶劑誘導時間的調控，研究人員制備了不同各向異性形貌的PS微球。

圖3. 乙酸退火制備一系列的PS微球。

在該研究中，基于體系的表面張力和界面張力，通過PS/PMMA體系的溶劑退火處理，制備了一系列不同形貌的Janus PS微球。他們將進一步對上述非對稱微球進行局部化學修飾，并對其自組裝行為進行系統的研究。該方法還可進一步擴展到其他聚合物微球體系。

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wyf 05.13