[發明專利]一種非對稱響應性聚合物顆粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201510445650.1
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN106397654B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 劉繼廣;王銳;張秀芹
• 申請（專利權）人: 北京服裝學院
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F220/54;C08F212/08;C08F220/14;C08F220/18;C08F212/36;C08F226/06;C08F2/24
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;路永斌

本發明公開了一種非對稱響應性聚合物顆粒及其制備方法，其特征在于，該聚合物顆粒包括響應組分和穩定組分，該聚合物顆粒的制備方法包括：將響應組分單體和引發劑加入水相中，將穩定組分單體加入油相中，分別得到水相混合物和油相混合物；將上述二者混合并加入乳化劑，乳化，在一定溫度下反應，任選冷卻，然后離心，收集固體沉淀，洗滌，即得到所述非對稱響應性聚合物顆粒。本發明提供的非對稱響應性聚合物顆粒中兩組分比例任意可調，且同時具有pH響應性和溫度響應性，在材料、化妝品、醫藥等多種領域具有廣泛應用前景，其制備方法簡便，易控制，具有普適性，適于大批量生產。

技術領域

本發明涉及雙組分顆粒，具體涉及一種非對稱響應性聚合物顆粒及其制備方法。

背景技術

在材料化學領域，一個物質顆粒可含有兩個不同化學組成的分區組分，使得該顆粒同時具備兩種組分的性質和功能。例如：顆粒中的一個組份親水，另一個組份親油，則該顆粒具有親水和親油雙重特性，可用作聚合物增溶劑、油水乳化劑、表面活性劑、泡沫穩定劑、潤濕劑等。然而迄今為止，制備同時含有兩個分區組份的顆粒仍然具有挑戰性，其制備方法有限，特別是大量制備一直是個難題。

另一方面，具有環境響應性的化學物質一直廣受關注，其可隨環境中特定因素的變化而改變自身形態、結構或性質，如聚(N-異丙基丙烯酰胺)具有溫度響應性，其在水溶液中當溫度低于臨界值(約32℃)時，為伸展的鏈構型，表現為親水性，當溫度高于臨界值時，鏈發生收縮聚集，表現為親油性。如果將環境響應性物質作為雙組分顆粒的一個組分，則所述顆粒也具有相同的環境響應性，可根據環境調節自身的形態及兩組分的體積比例，從而執行乳液轉變、分子識別、控制自組裝等多種功能，在材料、化工、醫藥、催化、紡織多種領域具有廣泛應用前景及價值。

現有技術已制備出具有一定環境響應性的雙組分顆粒，如：含有聚苯乙烯和聚丙烯酸雙組分的顆粒(F.Tu et al.,JACS,2014,136,9999-10006)具有乳液轉變能力和pH響應性，而這種顆粒是通過聚苯乙烯溶漲聚合技術制備的，建立在已有的聚苯乙烯微球的基礎上，制備方法復雜，過程不易控制，不適于大量制備，且難以調節顆粒中兩種組分的比例，另外，該方法僅限于特定組分顆粒的制備，不具有普適性，不能根據需要制備具有不同組分和性質的顆粒，且該顆粒僅對pH具有響應性，在非溶液環境中應用具有局限性。

基于現有技術的上述狀況，本發明人對環境響應性聚合物、含有兩個分區組分的顆粒及其制備方法進行研究，目的是提供一種兩組分比例任意可調、同時對多種環境因素具有響應性的非對稱響應性聚合物顆粒及其簡便、普適、適于大批生產的制備方法。

發明內容

為了克服上述問題，本發明人對含有兩個分區組分的顆粒及其制備方法進行了研究，結果發現：可以將具有穩定形態的穩定組分和具有環境響應性的響應組分結合到同一顆粒的兩個分區，使得該顆粒同時具備兩組分的性質；其中，選擇特定親油性單體的聚合物或共聚物作為穩定組分，選擇特定親水性單體的共聚物作為響應組分，使顆粒具有溫度響應性和pH響應性；另外，采用乳液聚合方法制備所述顆粒，將響應組分單體和穩定組分單體分別溶于水相和油相，利用乳化劑使兩相均勻混合成較為穩定的乳液，在引發劑的作用下發生聚合反應和共聚反應，生成所述非對稱響應性聚合物顆粒，該方法操作簡單，過程易控制，適用于大批量制備，且具有普適性，易于調節顆粒中不同組分的比例，可根據實際需求制備出組成、結構、性質不同的聚合物顆粒。

本發明的目的在于提供以下方面：

(1)一種非對稱響應性聚合物顆粒，其特征在于，該聚合物顆粒包括響應組分和穩定組分。

(2)一種如上述(1)所述的非對稱響應性聚合物顆粒的制備方法，其特征在于，該方法包括：

步驟1)，將響應組分單體和引發劑加入水相中，得到水相混合物；

步驟2)，將穩定組分單體加入油相中，得到油相混合物；