[發明專利]多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201210236078.4
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN102731738A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 戴李宗;楊倉杰;鄧遠名;羅偉昂;曾碧榕;許一婷
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F230/08;C08F220/18;C08F212/08;C08F8/12;C08F2/38;B01J13/02
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

1.多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球，其特征在于是聚甲基丙烯酰氧丙基POSS作為第一嵌段、聚（丙烯酸-苯乙烯）作為第二嵌段的聚合物，甲基丙烯酰氧丙基POSS單體濃度為0.3~1.0mol/L，甲基丙烯酰氧丙基POSS單體與鏈轉移劑的摩爾比為2～50；鏈轉移劑與引發劑的摩爾比為2～20；丙烯酸叔丁酯與聚甲基丙烯酰氧丙基POSS的摩爾比為100～2000；苯乙烯與聚甲基丙烯酰氧丙基POSS的摩爾比為10~200；聚甲基丙烯酰氧丙基POSS與引發劑的摩爾比為2～20。

2.如權利要求1所述的多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球，其特征在于所述甲基丙烯酰氧丙基POSS單體濃度為0.75mol/L；甲基丙烯酰氧丙基POSS單體與鏈轉移劑的摩爾比為10～25；鏈轉移劑與引發劑的摩爾比為20；丙烯酸叔丁酯與聚甲基丙烯酰氧丙基POSS的摩爾比為600；苯乙烯與聚甲基丙烯酰氧丙基POSS的摩爾比為60；聚甲基丙烯酰氧丙基POSS與引發劑的摩爾比為20。

3.如權利要求1或2所述的多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球，其特征在于所述甲基丙烯酰氧丙基POSS單體，其結構式如下：

其中，R為-iBu，異丁基。

4.如權利要求1所述的多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球，其特征在于所述引發劑為可以加熱產生自由基并能引發甲基丙烯酰氧丙基POSS單體、丙烯酸叔丁酯、苯乙烯及4-乙烯基吡啶聚合的化合物，優選偶氮類，特別優選偶氮二異丁腈。

5.如權利要求1所述的多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球，其特征在于所述鏈轉移劑為雙硫酯，特別優選二硫代苯甲酸枯基酯，結構如下：

6.如權利要求1所述的多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球，其特征在于所述聚甲基丙烯酰氧丙基POSS為甲基丙烯酸氧丙基POSS單體的均聚物，結構如下：

其中，R為-iBu，異丁基；n為聚合度。

7.如權利要求1所述的多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

1）選擇溶劑，配置單體溶液，按計量加入鏈轉移劑和引發劑，將甲基丙烯酰氧丙基POSS單體、鏈轉移劑及引發劑的溶液置于反應容器中冷凍脫氣并充入氬氣后密封反應，液氮冷凍2min停止反應，加溶劑稀釋后以沉淀劑沉淀，干燥；

2）往步驟1）所得的體系中加入計量的丙烯酸叔丁酯、苯乙烯、引發劑及溶劑，凍融脫氣并充入氬氣后密封反應，聚合，液氮冷凍2min停止反應；

3）采用溶解沉淀法除去未反應的丙烯酸叔丁酯，加入溶劑稀釋后以沉淀劑沉淀，干燥；

4）往步驟3）干燥后的固體中加入易揮發的共溶劑，攪拌至完全溶解，再加入酸解試劑攪拌，旋轉蒸發除去溶劑、酸解試劑和酸解后的易揮發產物，干燥得聚甲基丙烯酰氧丙基異丁基POSS—聚（丙烯酸-苯乙烯）雙親嵌段共聚物；

5）取步驟4）所得固體溶于易揮發的共溶劑中，再加入選擇性溶劑，敞口置于常溫下，待共溶劑完全揮發，得多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球。

8.如權利要求7所述的多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球的制備方法，其特征在于在步驟1）中，所述溶劑為甲苯；所述沉淀劑為甲醇；所述反應的溫度為40～80℃，優選65℃，反應時間可為48h；在步驟2）中，所述溶劑為甲苯；所述反應的溫度為40～80℃，優選65℃，反應時間為4～60h；在步驟3）中，所述溶劑為甲苯；所述沉淀劑為甲醇。

9.如權利要求7所述的多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球的制備方法，其特征在于在步驟4）中，所述易揮發的共溶劑為二氯甲烷，所述酸解試劑為三氟乙酸，所述易揮發產物為叔丁醇、二氯甲烷。

10.如權利要求7所述的多面體齊聚倍半硅氧烷基圖案化納米微球的制備方法，其特征在于在步驟5）中，所述易揮發的共溶劑為四氫呋喃，所述選擇性溶劑為水或二甲基甲酰胺。