[發(fā)明專利]一種具有pH響應(yīng)性陶罐狀聚合物微球及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910355458.1
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110078948B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王榮民;王發(fā)偉;王斌;何玉鳳;溫明山
• 申請（專利權(quán)）人: 西北師范大學
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08L33/12;C08L25/14;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發(fā)明公開了一種具有pH響應(yīng)性陶罐狀聚合物微球的制備方法，是以通用丙烯酸酯類和苯乙烯類等常見烯烴衍生物為聚合單體，以環(huán)境友好的乙醇/水溶液為溶劑，采用分步聚合?熱組裝法，并通過精確調(diào)控親水/疏水單體的比例，成功制備了具有pH響應(yīng)性陶罐狀聚合物微球。本發(fā)明合成方法具有工藝簡單、成本低廉、快速高效、安全潔凈等優(yōu)點，制備的聚合物微球不僅具有特殊的各向異性微觀結(jié)構(gòu)，并具有pH響應(yīng)特性。因此，其在固體表面活性劑、微反應(yīng)器或微容器、環(huán)境響應(yīng)性材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供了一種pH響應(yīng)性陶罐狀聚合物微球的制備方法，所制備的聚合物微球有望應(yīng)用于固體表面活性劑、微反應(yīng)器或微容器、環(huán)境響應(yīng)性材料等領(lǐng)域，屬于功能與智能高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近數(shù)十年來，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，微米、納米尺寸的微容器因其在生化、分離等諸多方面具有潛在的應(yīng)用前景而逐漸受到關(guān)注。微容器的應(yīng)用及其效率很大程度上取決于制造所用的材料，現(xiàn)有一些有效的微容器（如膠束、微囊）已經(jīng)應(yīng)用于生物體系中。根據(jù)成分不同微容器可分為無機微容器、有機微容器及無機/有機微容器。聚合物是制備微容器的重要原材料，已發(fā)現(xiàn)可采用自組裝法、模板法、種子法等制備離子敏感型、pH敏感型、溫度敏感型等刺激響應(yīng)性聚合物微容器。如：中國發(fā)明專利CN104945571A公開了一種pH響應(yīng)性聚合物基Janus納米中空微球的制備方法：即以二氧化硅納米粒子為模板，經(jīng)氨基、羥基改性后開環(huán)聚合接枝聚乳酸，再通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）將甲基丙烯酸二乙氨基乙醋與二甲基丙烯酸乙二醇醋進行接枝且交聯(lián)，最后經(jīng)HF刻蝕，得到pH響應(yīng)性的聚合物基Janus納米中空微球。迄今為止，盡管已經(jīng)開發(fā)了各具特色（如：可變尺寸、殼多功能性、受控封裝和釋放特性等）的微容器，但是合成技術(shù)與應(yīng)用開發(fā)尚處于初級階段，合成過程較為繁瑣，微容器性能不穩(wěn)定，難以重復利用。因此，微容器合成技術(shù)還有待深入研究，開發(fā)制備工藝簡單、成本低廉的微容器是發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種具有pH響應(yīng)性陶罐狀聚合物微球的制備方法。

一、pH響應(yīng)性陶罐狀聚合物微球的制備

本發(fā)明pH響應(yīng)性陶罐狀聚合物微球的制備方法，包括以下工藝步驟：

（1）丙烯酸酯共聚物溶液的制備：在丙烯酸酯混合單體中加入引發(fā)劑，超聲使其充分溶解；然后在攪拌下將含引發(fā)劑的丙烯酸酯混合單體溶液滴加到溫度為65~75℃的乙醇-水溶液中，并保持溫度持續(xù)攪拌聚合3~5 h，得到丙烯酸酯共聚物溶液。

丙烯酸酯混合單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸的混合物，且丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸單體的質(zhì)量比為1.5:2:1~1.2:1.5:1。

引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，引發(fā)劑用量為丙烯酸酯混合單體總質(zhì)量的1.0~1.5%。

乙醇-水溶液中，乙醇和水的質(zhì)量比為3.5:1~1.5:1。

（2）苯丙共聚物乳液的制備：在苯乙烯-丙烯酸丁酯混合液中加入引發(fā)劑，超聲使其充分溶解；然后在攪拌下將含引發(fā)劑的苯乙烯-丙烯酸丁酯混合液加入到溫度為65~75℃的乙醇/水溶液中，并保持溫度持續(xù)攪拌反應(yīng)3~5 h，得到苯丙共聚物乳液。

苯乙烯-丙烯酸丁酯混合液中，苯乙烯與丙烯酸丁酯的質(zhì)量比為5:1~5:3。

引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，引發(fā)劑用量為苯乙烯與丙烯酸丁酯總質(zhì)量的1.0~1.5%。

乙醇/水溶液中，乙醇和水的質(zhì)量比為3.5:1~1.5:1。