图6 制备接枝微球CPVA-g-PMAA的反应过程
Fig.6 Schematic illustration of preparation process of the grafted microspheres CPVA-g-PMAA
4.2 功能高分子微球的应用
不同尺寸大小、不同表面积以及不同表面性质的高分子微球可以应用在不同的领域。当前最广泛的是应用在生物技术及医药工程领域，它也经常使用在涂料、分离与吸附等智能材料领域。一般高分子微球主要应用在生物分离、药物载体、分子化学和光学等方面。 4.2.1 生物分离方面的应用
生物大分子如核酸、蛋白质等一般都具有自己特殊的物理化学性质，可以根据其物理化学性质在溶液中进行分离和浓缩。一般来说，凝胶粒子是最常用的浓缩和分离试剂。通过静电相互作用，疏水缔合作用，大粒径微球可以用于蛋白质的分离与提纯[33]。
亲和分离是广泛应用于蛋白质、糖类和核酸分离的方法之一。通过在载体微球表面上共价结合上亲水基团，再将此微球装在色谱柱内，当混合液流经色谱柱时，由于物质相互之间的特异亲水作用，目标分离物就留在了色谱柱内，继而洗涤分离，这样就可以实现对目标产物的分离与提纯现在又研究出一些新的微球用于分离与提纯，以磁性微球为典型。磁性高分子微球与目标产物结合后，在磁场的作用下，目标产物很容易就被分离，因此，该微球是一种具有发展潜力的分离新材料。 4.2.2 化学功能
高分子微球在分析化学中也有其特殊的用途，可以作为高效液相色谱填料，单分散的高分子微球可以有效的提高分离和检测效果[34]。在化学反应工程中，单分散、大粒径且多孔的高分子微球可以作为催化剂的载体，其在催化过程中，副反应少，活性高，选择性和利用率高，并且易于回收再利用。还可以作为离子
交换树脂。
4.2.3 光电和光学功能
大粒径、单分散的高分子微球可以用作标准计量的基准物[35-36]，可以作为光学显微镜、电镜等仪器的基准物粒子，可以用于聚合物乳液研究、胶体体系以及半透膜孔径的测定，也可以在电子检测仪器中作为基准物质。此外，大粒径、单分散的高分子微球也应用于电子印刷的照相材料和光电摄影调色剂中。高分子微球的另外一个用途是作为液晶片之间的空隙维持剂，可以有效及准确的保持液晶片之间的空隙，维持液晶显示屏的清晰度[37]。 4.2.4 流变学功能
高分子微球可以控制流体的粘度。微球表面带有离子基团的在电场中具有电泳行为[38]，可以应用在涂料的电沉降涂刷[39]，同时也可以用于自身性质的研究。高分子微球在新型材料中都有广泛的应用。
5 展望
随着科学技术的发展，人们希望能根据不同的使用要求设计合成出不同结构与性能的新材料，而功能性高分子微球的发展正顺应了这种发展趋势．如何正确选择单体的类型、进行分子设计，开发合适的制备方法，并使高分子微球进一步功能化，是扩展高分子微球应用领域的有效保证。无论是上述功能高分子微球。还是拓展到具有荧光性、导电性等其他性能，将是高分子学科研究的热点。
参考文献：
[1] 谢桃华, 蓝鼎, 王育人, 等. 苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸共聚微球的制备及其性能表征[J]. 化学通报, 2008, 71(5): 368-372.
[2] 王志英, 范丽恒, 杨成, 等. 无皂乳液共聚制备纳米微球[J]. 化工新型材料, 2006, 34(3): 43-45.
[3] 马武伟, 窦红静, 周慧睿, 等. 种子聚合制备表面磺酸基功能化聚苯乙烯微球[J]. 功能高分子学报, 2009, 22(2): 148-152.
[4] 曹健, 刘彦军. 分散聚合制备大粒径单分散聚苯乙烯微球 [J]. 大连工业大学学报, 2010, 29(1): 39-42.
[5] 邵兵, 邱舒, 张文莉, 等. 聚乙烯醇空心微球的制备及其对尿素的缓释作用[J]. 安徽农业科学, 2008, 36(33): 14383-14385.
[6] 马光辉, 苏志国. 高分子微球材料[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005, 5-13.
[7] 曹同玉, 刘庆普, 胡金生. 聚合物乳液合成原理性能及应用(第二版)[M]. 北京: 化学工业出版社, 2007: 22-23.
[8] 潘祖仁. 高分子化学[M]. 化学工业出版社, 北京: 化学工业出版社, 1992, 45-48. [9] Xu J X, Chen G J, Yan R, et a1. One-stage synthesis of cagelike porous polymeric microspheres and application as catalyst scaffold of Pd nanoparticles[J]. Macromolecules, 2011, 44(10): 3730-3738.
[10] 赵大庆, 谭金权. 聚乙烯醇微球的制备与研究[J]. 中国新药杂志, 2005, 14(2): 181-184. [11] 李志伟, 周静芳,张治军, 等. 表面功能化聚苯乙烯纳米微球的制备及自组装[J]. 物理化学学报, 2002, 18(6): 550-553.
[12] 顾井丽, 黄源. 无皂乳液聚合制备亚微米级单分散聚苯乙烯微球[J]. 合成橡胶工业, 2004, 27(4): 213-216.
[13] 李玉, 孟秀红, 马骏, 等. 无皂乳液聚合法制备亚微米级单分散聚苯乙烯微球[J]. 工程塑料应用, 2013, 41(3): 16-20.
[14] 姚尚风, 张茜, 陈明清, 等. 表面含氯型单分散交联聚苯乙烯微球的制备[J].石油化工, 2005, 34(12): 1196-1199.
[15] 孙静, 裴广玲. 光致变色多孔聚苯乙烯功能微球的制备和性能[J]. 化学研究, 2011, 22(2): 17-20.
[16] Kamiyama M, Koyama K. Preparation of inorganic material composite polymer microspheres by suspension polymerization[J]. Kobunshi Ronbunshu, 1993, 50(4): 227-233. [17] 范德勇, 于德梅. 悬浮法制备多孔/中空微球[J]. 高分子材料科学与工程, 2010, 26(8): 4-7.
[18] 杨鹏飞, 杨良嵘, 李文松, 等. 氨基功能化超顺磁性PG-MA高分子微球去除废水中的铬(VI)[J]. 过程工程学报, 2011, 1l(4): 554-560.
[19] 余煜玺, 洪卫, 徐宏建等. 磁性聚醋酸乙烯酯微球的制备及表面功能化修饰[J]. 硅酸盐学报, 2009, 37(9): 1520-1525.
[20] 丁小斌, 孙宗华, 万国祥, 等. 热敏性磁性高分子微球同蛋白质的相互作用[J]. 高分子学报, 2000(1): 9-13.
[21] Leobandung W, Ichikawa H, Fukumori Y, et a1. Monodisperse nanoparticles of poly(ethylene glyc01)macromers and N-isopmpylacrylamide for biomedical applications[J].
Journal of Applied Polymer Science, 2003, 87: 1687-1684.
[22] 姜晶, 谢锐, 巨晓洁, 等. 含有β-环糊精基团的温敏微球的制备与表征[J].化工进展, 2009, 28(10): 1771-1776.
[23] Yang W, Kaneko T, CHEN M Q. Bulk Synthesis of poly(tert-butyl methacrylate) long macromonomer with narrow distribution by atom transfer radical polymerization and nucleophilic substitution[J]. Chemistry Letters, 2006, 35(2): 222-223.
[24] Chen M Q, Chen Y, Kaneko T. Pb2+ Specific adsorption/desorption onto core-corona type polymeric nanospheres bearing special anionic azo-chromophore[J]. Polymer Journal, 2003, 35(08): 683-688.
[25] Huang B, Bat F, Yang X L. Synthesis of monodisperse hollow polymer microspheres with functional groups by distillation precipitation polymerization[J]. Chinese journal of polymer science, 2010, 28(02): 277-285.
[26] Lu C Y, Mu B, Liu P. Stimuli-responsive multilayer chitosan hollow microspheres via layer-by-layer assembly[J]. Colloids and Sufaces B: Biointerfaces, 201l, 83(2): 854-259.
[27] CHEN C W, Serizawa T, Akashi M. In situ formation of Au/Pt bimetallic colloids on polystyrene microspheres:control of particle growth and morphology[J]. Chemistry of Materials, 2002, 14(5): 2232-2239.
[28] Akagi T, Kaneko T, Kida T. Preparation and characterization of biodegradable nanoparticles based on poly (γ-glutamic acid) with L-phenylalanine as a protein carrier[J]. Journal of Controlled Release, 2005, 108(2-3): 226-236.
[29] 曹利静, 杨穆, 王戈, 等. 聚苯乙烯/聚吡咯复合微球催化剂性能[J]. 北京科技大学学报, 2011, 33(1): 76-79.
[30] Sullad A G, Manjeshwar L S, Aminabhavi T M. Controlled release of theophylline from interpenetrating blend microspheres of poly(vinyl alcohol) and methyl cellulose[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2010, 116(2): 1226-1235.
[31] Li S, Wang X T, Zhang X B, et al. Studies on alginate-chitosan microcapsules and renal arterial embolization in rabbits[J]. Journal of Controlled Release, 2002, 84(3): 87-98.
[32] 张正国, 高保娇, 雷青娟, 等. 在交联聚乙烯醇微球表面接枝聚合甲基丙烯酸及接枝微球对含氮代谢及药物分子吸附特性的初探[J]. 功能材料, 2012, 12: 1564-1568.
[33] Li W H, Stover H D H, Hamiele A E. Novel polystyryl resins for size exclusion
Chromatography[J]. Journal of Polymer Science. Part A: Polymer Chemistry, 1994, 32: 2029-2038.
[34] Huber C G, Kleindienst G, Bonn G K. Application of micropellicular polystyrene /divinylbenzene stationary phases for high-performance reversed phase liquid chromatography electrospray mass spectrometry of proteins and peptides[J]. Chromatographic, 1997, 44: 438-448. [35] Kawaguchi H. Functional polymer microspheres[J]. Progress in Polymer Science, 2000, 25(8): 1171-1210.
[36] Omi S, Saito M, Nagai M, et al. Preparation of monodisperse polystyrene spheres incorporating polyimide prepolymer by dispersion polymerization in the presence of L—ascorbic acid[J]. Journal of Applied Polymer Science, 1998, 68(6): 897-907.
[37] 张凯, 傅强, 黄渝鸿, 等. 异方向导电膜用交联聚苯乙烯微球的研制[J]. 绝缘材料, 2005, 3: 1-4.
[38] Fudouz H, Xia Y. Photonic papers and inks：Color writing with colorless Materials[J]. Advanced Materials, 2003, 15(11): 892-896.
[39] Yoon J Y, 'Park H Y, Kim J H, et al. Adsorption of base on highly carboxylated microspheres—quantitative effects of surface functional groups and interaction forces[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 1996, 177(2): 613-620.