[發明專利]一種結構固結的棒狀膠束的制備方法

有效

• 申請號: 201610025941.X
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105542045B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 趙劍曦;于洪彬;吳梅霞
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C08F112/08
• 分類號: C08F112/08;C08F2/08;C08F2/38;C08J3/07
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于功能材料技術領域，具體涉及一種結構固結的棒狀膠束的制備方法。

背景技術

膠體晶體是由直徑在亞微米或納米級別、尺寸單分散的無機或聚合物膠體微粒，在重力、靜電力或毛細力等作用下，自組裝形成的二維或三維緊密堆積排列的聚集體（丁敬等，化學進展，2004, 16，321~326.；Xia, Y.; et al. Adv. Mater. 2000, 12, 693~713.）。膠體晶體具有重要的科學和應用意義：（1）它可以作為模型系統研究晶體的生長和熔化（de Villeneuve, V.; et al. Science 2005, 309, 1231~1233.；Alsayed, A.; et al. Science 2005, 309, 1207~1210.；Pham, K.; et al. Science 2002, 296, 104~106.；Zhang, K.; Liu, X. Y. Nature 2004, 429, 739~743.）；（2）膠體晶體由于周期性結構而具有能隙，因此具有特定的光學衍射和光帶隙性質，由此可以開發成重要的非線性光學材料。膠體晶體可作為光子晶體來使用，特殊的光性質使膠體晶體有望用于調制電磁波的輸運（李珩，等，化學進展，2011, 23, 1060~1068）；（3）二維膠體晶體是很好的納米器械合成模板，可以誘導功能化的納米微粒在上面自組裝，實現功能器械化的目的（Yang, S.; Lei, Y. Nanoscale 2011, 3, 2768~2782.）。

制備膠體晶體要求微粒單元具有良好的單分散性，迄今依賴于二氧化硅、聚苯乙烯和聚丙烯酰胺微球，以及無機納米微粒，這些微球或微粒的尺寸在數百納米直至微米，或者10納米以下，缺乏中間維度的微粒，也缺少不同于球的形貌，這些限制了膠體晶體在更大程度上的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構固結的棒狀膠束的制備方法。本發明通過有機鹽調節劑調控聚集體形貌成棒狀，再引入固化機制，從而實現了單分散固結棒狀膠束微粒的制備，使之成為制備新型膠體晶體點陣的新單元。

為了達到本發明目的，采用如下技術方案：

一種結構固結的棒狀膠束的制備方法：以長鏈烷基季銨鹽表面活性劑、有機鹽調節劑和苯乙烯為原料，先將長鏈烷基季銨鹽表面活性劑、有機鹽調節劑和苯乙烯溶解在共溶劑中，充分攪拌均勻；然后滴加不良溶劑去離子水，驅使表面活性劑聚集成增溶了苯乙烯的棒狀膠束，繼續加去離子水直至過量；最后引發苯乙烯聚合，形成不同粒徑的單分散且固結的棒狀膠束微粒。

所述的長鏈烷基季銨鹽表面活性劑的長烷烴鏈碳原子數為 16~20個。

所述的有機鹽調節劑為苯磺酸鹽或萘磺酸鹽。

增溶的苯乙烯的質量濃度與表面活性劑的質量濃度的比值為1:1~8:1。

所述的共溶劑包括甲醇、乙醇或丙醇中的一種。

其中，去離子水的加入量以去離子水在總溶劑中（去離子水和共溶劑）的質量分數達到85wt%以上為準。

本發明的制備方法不同于單純聚合物微粒的制備，而是直接利用表面活性劑自組織形成的單分散膠束。增溶苯乙烯并加以聚合的目的是為了固結膠束。這種方法可獲得很小的有機微粒，也免除了單純聚合物微粒制備中去除表面活性劑模板的繁雜手續。

本發明的顯著優點是：

1、本發明先讓長鏈烷基季銨鹽表面活性劑在共溶劑中溶解，在有機鹽調節控制下，依靠不良溶劑水的加入實現自組織成為單分散的棒狀膠束；該制備方法突破了長鏈烷基季銨鹽表面活性劑不易溶解的難題，對拓展其研究以及實際應用具有重要意義；

2、單分散膠束形成過程中同步加溶了苯乙烯，再利用加溶苯乙烯的聚合來實現膠束微粒的固結。

說明書附圖

圖1為實施例1制備的單分散且固結的棒狀膠束微粒的透射電鏡照片。

具體實施方式

本發明用下列實施例來進一步說明本發明，但本發明的保護范圍并不限于下列實施例。

實施例1

一種棒狀膠束的制備方法：