[發(fā)明專利]一種Janus結(jié)構(gòu)無機(jī)聚合物雜化微球及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810671413.0
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN108912265A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建安;王苗苗;吳慶云;吳明元;楊建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F220/44
• 分類號(hào): C08F220/44;C08F220/14;C08F212/36;C08F2/44;C08K3/36;C08K3/22;B01J13/14
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發(fā)明公開了一種Janus結(jié)構(gòu)無機(jī)聚合物雜化微球及其制備方法，以無機(jī)物前驅(qū)體和聚合單體的混合物作為油相，由于聚合物與無機(jī)物前驅(qū)體不相容，原來均一的單體液滴內(nèi)發(fā)生了相分離，無機(jī)物前驅(qū)體受到擠壓，遷移到聚合物粒子一側(cè)；滴加堿性催化劑，無機(jī)物前驅(qū)體在堿性條件下水解，形成無機(jī)的半球，單體聚合完成后，獲得Janus結(jié)構(gòu)無機(jī)聚合物雜化微球；本發(fā)明提供的細(xì)乳液聚合法，無須模板，避免了刻蝕步驟，屬于一步法制備工藝，反應(yīng)條件溫和易于控制，適合于工業(yè)化生產(chǎn)；所得Janus無機(jī)聚合物雜化微球結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無機(jī)和聚合物組分均可調(diào)，微球大小可控，在可控組裝、超疏水、納米馬達(dá)、生物醫(yī)藥、多相催化和功能涂層等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能微球的制備領(lǐng)域，具體涉及一種Janus結(jié)構(gòu)無機(jī)聚合物雜化微球及其制備方法。

背景技術(shù)

Janus微粒是一種具有各向異性微觀結(jié)構(gòu)的微/納米粒子，在可控組裝、超疏水、納米馬達(dá)、生物醫(yī)藥、多相催化和功能涂層等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。Janus微粒材料的可控制備和應(yīng)用研究已成為新型多功能和智能高分子材料研究的前沿領(lǐng)域。

目前，Janus微粒的制備主要有表面選擇性修飾、微流體合成技術(shù)、自組裝和種子聚合等方法。種子乳液聚合法：楊振忠等人公開了一種具有雙重性質(zhì)的Janus納米材料及其制備方法（申請公布號(hào)：CN103204508A），以聚合物膠體顆粒為模板，通過種子乳液聚合方法，基于界面自組裝和相分離機(jī)理，得到有機(jī)/無機(jī)雜化Janus顆粒。潘明旺等人公開了一種Janus結(jié)構(gòu)復(fù)合乳膠粒子的制備方法（申請公布號(hào)：CN102653580A），該方法以事先合成的PVDF乳液為種子，繼續(xù)加入單體和引發(fā)劑聚合，制得具有Janus結(jié)構(gòu)的復(fù)合粒子；此發(fā)明通過選擇不同粒徑的PVDF種子、種子單體質(zhì)量比及聚合時(shí)間，能夠有效控制復(fù)合粒子的形態(tài)和尺寸。楊振忠等人公開了一種復(fù)合Janus膠體顆粒及改性Janus膠體顆粒與它們的制備方法（申請公布號(hào)：CN101885813A），以無機(jī)顆粒為種子，結(jié)合硅烷偶聯(lián)劑改性、種子乳液聚合、無機(jī)表面刻蝕、聚合物凝膠誘導(dǎo)復(fù)合功能物質(zhì)等方法制備了無機(jī)/聚合物、無機(jī)/無機(jī)、無機(jī)/金屬、無機(jī)/金屬氧化物Janus顆粒。

微流控法制備Janus微球：常振旗等人公開了一種單分散極性異性Janus核殼結(jié)構(gòu)凝膠微球及其制備方法和所用的微流體控制裝置（申請公布號(hào)：CN103861535A），通過配制極性和非極性的兩種分散相溶液、極性成核相溶液和連續(xù)相溶液，在連續(xù)相溶液的剪切作用下，極性和非極性分散相溶液接觸形成兩個(gè)半球極性不同的Janus液滴，對(duì)液滴進(jìn)行固化，即得Janus核殼結(jié)構(gòu)凝膠微球。常振旗等人公開了一種粒徑與形貌可控的具有電荷與光學(xué)異性特征的炭黑/聚四氟乙烯Janus微球及其制備方法（申請公布號(hào)：CN103920434A），通過在分散相溶液中添加炭黑，獲得由兩個(gè)聚四氟乙烯半球構(gòu)成的炭黑/聚四氟乙烯Janus微球。常振旗等人公開了一種粒徑和形貌均可控的磁性異性Janus微球及其制備方法和所用的微流體控制裝置（申請公布號(hào)：CN103846067A），首先制備磁性微粒，然后分別配置分散相I溶液、連續(xù)相溶液和均勻分布有磁性微粒的分散相II溶液，控制分散相I溶液、分散相II溶液和連續(xù)相溶液的流速及連續(xù)相溶液的粘度，當(dāng)分散相I溶液、分散相II溶液和連續(xù)相溶液匯合后，獲得粒徑和形貌不同且直徑尺寸均一的磁性異性Janus液滴，對(duì)磁性異性Janus液滴進(jìn)行固化即得粒徑和形貌均可控的磁性異性Janus微球。陳東等人公開了一種水凝膠 疏水Janus顆粒及其制備方法（申請公布號(hào)：CN106582429A），將水凝膠生物材料和疏水性生物材料溶解于水中，采用流聚焦微流控法生成單分散乳液。然后改變外界條件使疏水性有機(jī)高分子相分離析出，并在液滴周圍形成一個(gè)疏水半球。之后再添加能與所選水凝膠材料交聯(lián)的離子物質(zhì)，使水凝膠相與之交聯(lián)形成水凝膠半球。最后，兩種有機(jī)高分子因相分離時(shí)發(fā)生分子纏繞，并由此連成一個(gè)整體，最終得到水凝膠 疏水Janus顆粒。王樹濤等人公開了一種具有化學(xué)和拓?fù)涓飨虍愋缘木酆衔颙anus顆粒的合成方法（申請公布號(hào)：CN107383282A），通過界面聚合的方法，使得疏水性單體和親水性單體在油水界面發(fā)生共聚反應(yīng)，得到具有化學(xué)和拓?fù)涓飨虍愋缘木酆衔颙anus顆粒。