为满足生产或生活需求,我们常常需要将不相混溶的两个或多个体系均匀分散,最常见的形式就是乳液。乳液在医药、食品、化妆品、石油产品等行业中都有着很广泛的应用。在化学实验中,很多反应也会选择在乳液中进行,以获得更高的产率。乳液是热动力学不稳定体系,需要加入乳化剂以提高其均匀性和稳定性,尤其是对于分散相体积分数高于75%的高内相乳液(HIPEs)。稳定高内相乳液的乳化剂有传统的表面活性剂和固体颗粒。用表面活性剂稳定HIPEs时,需要的浓度较高(5~50 wt%),会不可避免的造成环境污染;而用固体颗粒稳定时,尤其是无机颗粒,虽然需要的浓度较低,但往往需要表面吸附或化学改性以调节其亲水亲油性;目前研究较多的乳化剂是微凝胶,它是一种最常见的聚合物颗粒乳化剂,可以稳定一种油形成高内相乳液,但不能稳定多种油形成高内相乳液,且对高内相乳液的破乳性质研究很少。核交联星型高分子,既不是纳米颗粒也不同于线性高分子,但它同时具有类似于颗粒的中心核和线性的高分子“臂”,我们课题组之前报道过核交联星型高分子可以用于稳定传统乳液,但我们没有研究其是否可以稳定高内相乳液。这里,我们在环境友好型的乙醇/水混合溶剂中,采用先“臂”法和可逆加成-断裂链转移(RAFT)分散聚合,制备出了对外界环境具有响应性的核交联星型高分子,并研究了其乳化性质。我们首先研究了具有pH响应性的PDMAEMA核交联星型高分子,该高分子以pH响应性的聚(N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)(PDMAEMA)为“臂”,以交联的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)为憎水性核。该星型高分子在很宽的pH范围内都可以稳定非极性油十二烷形成水包油(O/W)高内相乳液,当浓度低至0.3 wt%时,可以稳定最高油相体积分数达84%的HIPEs。乳液具有pH响应性,强碱性条件可以使HIPEs快速的完全破乳,如果再次调节pH值至中性,还可以继续乳化,且可以多次重复破乳-乳化过程,实现乳化剂的循环利用。我们还以O/W HIPEs为模版,成功制备出多孔的亲水性材料。除了十二烷,PDMAEMA核交联星型高分子还可以稳定极性油甲苯,且随pH值增大,乳液类型由水包油的HIPEs经多重乳液过渡态相反转成油包水的普通乳液。然后我们研究了对温度和盐离子具有双重响应的星型高分子,该高分子是以2-甲氧基乙酯(MEA)和聚(乙二醇)丙烯酸酯(PEGA)无规共聚为线性“臂”,憎水性交联剂作为内核。通过改变MEA和PEGA的共聚比例以及交联剂和线性“臂”的比例,我们得到了五种具有不同浊点和水动力学直径的核交联星型高分子。它们都可以在极低的浓度下,稳定十二烷形成油相体积分数高达92%的高内相乳液。温和的高温条件可以让HIPEs完全快速破乳,盐离子不会影响乳化剂的乳化性质,但可以通过影响浊点来改变HIPEs的完全破乳温度,拓宽了其应用范围。另外,我们还研究了由电解质“臂”组成的核交联星型聚离子液体的乳化性质。通过对线性“臂”聚苯乙烯咪唑的季氨化反应和阴离子交换反应,成功制备出一系列具有不同玻璃化转变温度(Tg)的星型聚电解质。与之前两种核交联星型高分子乳化性质不同的是,它们可以稳定极性相差很大的多种油相形成高内相乳液。而且S-PVBnEt ImBF4具有最高临界溶解温度(UCST),在高于UCST的温度下乳化,当冷却至室温后,乳液由于高分子的不溶而固化,使低油相分数的乳液失去流动性,增加了乳液的稳定性。尽管核交联星型高分子具有非常优异的乳化性质,但其制备过程还是有点复杂,尤其是提纯工作繁琐。硼酸基团在水溶液中存在电离平衡,即电离态的亲水性基团和非电离态的憎水性基团,所以含硼酸基团的高分子本身具有两亲性,这是成为乳化剂的必要条件。我们通过直接RAFT聚合4-乙烯基苯基硼酸单体,制备了苯硼酸均聚高分子(PVPBA),研究了其乳化性质。该高分子在0.5 wt%的低浓度下,可以稳定多种极性相差很大的油形成O/W HIPEs,例如,十二烷,正己烷,聚二甲基硅氧烷(PDMS)和甲苯。对于强极性的正辛醇,能形成W/O的乳液。硼酸分子间的氢键作用力,大大增强了乳液的粘弹模量,油相体积分数50~88%的乳液都是类固体的凝胶态。乳液具有pH响应性,NaOH可以让HIPEs快速的完全破乳。葡萄糖不会影响乳化性质,但降低了乳液粘度并可减缓乳液对NaOH的响应性,拓宽了乳化剂在碱性环境下的使用。以乳液为模板,我们还成功制备了憎水性的苯硼酸基多孔材料和微胶囊。