[發明專利]一種樹莓狀有機/有機復合乳膠粒子及其制備方法

在審

• 申請號: 201610226820.1
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105732905A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 張心亞;曾武;任曉琳;謝德龍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F265/04
• 分類號: C08F265/04;C08F265/06;C08F265/10;C08F212/08;C08F220/18;C08F212/12;C08F2/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

技術領域

本發明涉及一種乳膠粒子，特別是涉及一種樹莓狀有機/有機復合乳膠粒子及其制備方法；屬于高分子材料技術領域。

背景技術

樹莓狀粒子是一類表面粗糙形似樹莓的復合粒子，與傳統的表面光滑的單組份球形粒子相比，樹莓狀復合粒子的組成物質較為復雜，從物質組成上主要分為無機/無機、無機/有機和有機/有機復合粒子三種類型。而樹莓狀有機/有機復合乳膠粒子就是一種由有機粒子包覆在聚合物粒子表面形成的具有類似樹莓的復合粒子，其特殊的分級結構呈現出許多特有的性質，例如具有較大的比表面積、表面粗糙度和較高光散射特性，優異的物理化學性能和表面易設計性等，在粒子自組裝、超親水、超疏水薄膜和涂層、藥物的控制釋放系統、催化及水處理等方面具有廣泛的應用前景。

樹莓狀粒子結構復雜，因此很難有一種通用的制備方法來得到組成各異的樹莓狀結構，到目前為止，制備樹莓狀顆粒的方法主要有異相凝聚法和乳液聚合法，其中，樹莓狀有機復合粒子的合成主要以異相凝聚法為主。如MinamiH等(MinamiH,MizutaY,SuzukiT.Preparationofraspberry-likepolymerparticlesbyaheterocoagulationtechniqueutilizinghydrogenbondinginteractionsbetweenstericstabilizers[J].Langmuir.2012,29(2):554-560)通過苯乙烯的分散聚合，分別以聚丙烯酸(PAA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為穩定劑，制備了粒徑較大的聚苯乙烯微球(記為L-PS_PAA)和粒徑較小的聚苯乙烯微球(記為S-PS_PVP)，向S-PS_PVP分散液中慢慢滴加L-PS_PAA分散液時，PAA與PVP之間形成氫鍵，形成了樹莓狀L-PS_PAA/S-PS_PVP復合粒子；利用羧酸基團和酰胺基團之間的氫鍵作用，WangJ等(WangJ,LiH,YangX.Preparationofhollowcompositesphereswithraspberry-likestructurebasedonhydrogen-bondinginteraction[J].PolymersforAdvancedTechnologies.2009,20(12):965-971)制備了以聚(N,N-甲基雙丙烯酰胺)-(N-異丙基丙烯酰胺))(P(MBA-MAA))空心微球為內核，以聚(乙二醇二甲基丙烯酸-甲基丙烯酸)納米微球為殼的樹莓狀復合粒子；靜電作用力也是使兩種不同微球發生自組裝的常見驅動力，當將聚(乙二醇二甲基丙烯酸-丙烯酸鈉)(P(EGDMA-AcNa))微球分散液與聚(二乙烯基苯-苯乙烯基三甲基氯化銨)(P(EGDMA-AcNa))分散液在室溫條件下混合時，在丙烯酸鈉和及季銨氯化物之間的靜電吸附作用下，納米級P(EGDMA-AcNa)微球在P(DVB-StMTMACl)微球表面發生有效的自組裝，形成了樹莓狀P(DVB-StMTMACl)/P(EGDMA-AcNa)復合粒子。但上述報道的方法較為繁瑣耗時，工藝復雜，內核粒子和外層粒子均需要提前制備；且由于殼層是通過氫鍵、靜電作用等吸附在內核表面，因此極易受到外界環境如pH或溫度的影響而發生脫附，穩定性差。

Pickering乳液聚合在固體納米粒子的存在下利用兩種不相容液體間的剪切作用形成乳液，通過固體粒子作為穩定劑在表面包覆形成樹莓狀形態，常用的穩定劑為SiO₂、TiO₂、ZnO、Fe₃O₄等無機顆粒，而以有機納米粒子為穩定劑的情況則鮮有報道，這種方法制備出來的主要為有機/無機和無機/無機復合粒子。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術的不足，提供一種不需要提前制備內核粒子和外層粒子，工藝過程簡單，內核與殼層粒子之間存在化學鍵及很強的疏水親和力，不容易受到外界環境的影響，穩定性優異的樹莓狀有機/有機復合乳膠粒子及其制備方法。