一種各向異性複合粒子的製備方法

2023-11-12 02:07:52 2

一種各向異性複合粒子的製備方法
【專利摘要】本發明是一種各向異性複合粒子的製備方法。該方法首先製備出初級種子乳液，再用親水單體包覆初級種子顆粒行程親水層，通過調節親水單體的量，能夠合成出一系列具有不同厚度親水層的聚合物種子，然後被與之不相容的單體溶脹，親水層的引入，有利於相分離的發生，從而能夠製備一系列具有不同微觀形貌的各向異性複合粒子。本發明採用無皂種子乳液聚合，以水為分散相，不同於以往採用高度交聯的種子、各種有機溶劑作為分散相的方法，可製備出非交聯的複合粒子，有利於分離及進一步加工複合粒子易於分離處理，清潔環保，有利於進一步規模化生產。
【專利說明】一種各向異性複合粒子的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於各向異性不對稱複合粒子的合成，具體地說是ー種各向異性複合粒子的製備方法。
技術背景
[0002]各向異性複合粒子泛指形狀、化學組成和/或性能不對稱、不均勻分布的粒子。這種粒子可以通過無機-無機、無機-有機、有機-有機組分複合而構成，由於其獨特的性能，這種粒子在光學生物傳感器、電子顯示、功能性探針、自組裝、表面活性劑等方面展示出了誘人的應用前景，因而越來越受到人們的關注。其製備方法也多種多樣，常見於文獻報導的各向異性複合粒子的主要製備方法有:微流體法、模板自組裝法、分散聚合法、乳液聚合法
[0003]目前，文獻報導較多的各向異性複合粒子的製備方法是採用種子乳液聚合的方法，在這一方法中，交聯的聚合物種子首先被不相容的単體溶脹，交聯劑的加入使得聚合物種子更有弾性，弾性力誘導新的聚合物相的形成，相分離在隨後的聚合中發生。Weitz等採用苯こ烯単體溶脹交聯的聚苯こ烯種子，聚合形成一系列形狀的不對稱粒子，包括棒狀、圓錐形、三角形和菱形。但上述方法未能成功製備出納米或亞微米尺寸的不對稱粒子，且不具有化學的各向異性。Ge Wang等採用4-こ烯基吡啶單體溶脹交聯的聚苯こ烯種子，通過控制溶脹溶劑的濃度和交聯劑的類型，製得了爆米花形、水分子形、氨分子形和蘑菇形的各向異性粒子。[David A.Weitz et al, Adv.Mater., 2007, 19, 2005-2009 ；Ge Wang et al, Chem.Commun.，2011，47，911-913]。但該種合成エ藝複雜繁瑣，難以實現規模化生產。
[0004]對於採用交聯的聚合物種子溶脹來製備各向異性複合粒子的方法，由於複合粒子的高度交聯，將引起將來應用於加工過程存在的流動性不好、成膜時流平性差的缺點。
[0005]此外，對於分離複合粒子以及採用各種有機溶劑作為溶脹溶劑，將帶來操作的不便以及環境的汙染等弊端。

【發明內容】

[0006]本發明是針對當前各相異性複合粒子製備的複雜的合成エ藝、高度交聯引起的加エ過程存在的流動性差的問題，提供了一種簡單、環保、易加工的製備方法。本發明所製備的各向異性複合粒子的形成機理不同於以往大多數文獻報導的「交聯聚合物大分子鏈彈性收縮誘導新聚合物相的形成機理」，而是首先製備出初級種子乳液，再用親水單體包覆初級種子顆粒行程親水層，通過調節親水單體的量，能夠合成出一系列具有不同厚度親水層的聚合物種子，然後被與之不相容的単體溶脹，親水層的引入，減小了種子粒子與水相的界面張力、増大了溶脹單體與種子的界面張力，有利於相分離的發生，從而能夠製備一系列具有不同微觀形貌的各向異性複合粒子。
[0007]本發明的技術方案為:
[0008]一種各向異性複合粒子的製備方法，其物料組成及包括步驟如下:[0009](a)，種子乳液的製備:
[0010]
【權利要求】
1.一種各向異性複合粒子的製備方法，其特徵為其物料組成及包括步驟如下:
2.如權利要求1所述的ー種各向異性複合粒子的製備方法，其特徵為所述的步驟(a)或(b)中的引發劑為過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉或偶氮ニ異丁臆。
3.如權利要求1所述的ー種各向異性複合粒子的製備方法，其特徵為所述的種子單體為苯こ烯、丙烯酸叔丁酷、a -甲基苯こ烯、甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸正丁酯或丙烯腈。
4.如權利要求1所述的ー種各向異性複合粒子的製備方法，其特徵為所述的親水單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯醯胺或醋酸こ烯酷。
5.如權利要求1所述的ー種各向異性複合粒子的製備方法，其特徵為所述的第二単體為苯こ烯、丙烯酸叔丁酷、a -甲基苯こ烯、甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸正丁酯或丙烯腈。
【文檔編號】C08F220/06GK103435732SQ201310414659
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月7日 優先權日:2013年9月7日
【發明者】赫川, 牛群, 李玉丹 申請人:天津全達科技有限公司