[發明專利]一種靜電噴聚炔粒子的制備方法

有效

• 申請號: 201910975463.2
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110684214B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 鄧建平;李鵬鵬;潘明;潘凱
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C08J3/14
• 分類號: C08J3/14;C08L49/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

本發明公開了一種靜電噴聚炔粒子的制備方法，屬于靜電紡絲領域。本發明利用靜電噴技術，選用螺旋取代乙炔類聚合物聚苯乙炔(PPA)和螺旋取代丙炔類聚合物(PFA、PSA、PCFM、PX)作為代表，通過控制聚合物電噴溶液的濃度和調節相關電噴參數，可以制備得到粒徑分布均一的聚炔粒子。為了進一步豐富聚炔粒子的類型和制備方法，本發明進一步將兩種單體(FA/PA)的共聚物及其聚合物(PFA/PPA)的共混物用于靜電噴，通過調節共聚物組分比和共混物組分比，進而調整粒子的結構、形貌和手性性質，制備了多種形貌可調的聚合物粒子。本發明操作簡單，粒徑分布均一、分散性好，應用性較強。

技術領域

本發明涉及到聚炔粒子的制備及粒子形貌的調控，是利用靜電噴技術來制備一系列具有特定形貌的聚炔粒子的方法，屬于靜電紡絲領域。

背景技術

手性是自然界的普遍特征，在生命的產生和演變過程有著不可或缺的作用。所謂手性，是指物體和它的鏡象不能重合的特征。所謂手性分子，就是指構型與其鏡象不能重合的分子。近年來手性及其相關的研究課題(如手性藥物的合成、手性分離、手性材料等)受到人們越來越多的關注。其中，手性粒子具有比表面積大、分散能力強、加工性能好、表面形貌和尺寸分布可控等優點，在手性材料中受到廣泛的研究。手性粒子在手性傳感、不對稱催化、手性藥物傳遞、手性識別/分離、對映體選擇性結晶、發光器件、生物成像和生物治療等重要領域得到了廣泛的應用。一般來說，手性粒子按形成材料可分為手性聚合物粒子、有機-無機雜化粒子、金屬粒子、無機粒子四大類。作為手性粒子的主要類型之一，手性聚合物粒子得到了廣泛的研究。手性聚合物粒子作為一種新型的手性材料，在科學研究和實際應用中都具有巨大的潛力。

手性螺旋聚合物因其獨特的螺旋結構和手性放大效應而受到廣泛關注。它們在不對稱催化、手性識別/分離、對映體選擇性釋放、對映體選擇性結晶等手性相關領域顯示出了巨大的應用潛力。其中，取代聚乙炔作為一種典型的人工合成螺旋聚合物，已經被科學家們深入的研究。另一方面，近些年的研究結果表明聚合物粒子的幾何形狀對它們的性質和功能有很大的影響。但是，手性螺旋聚合物粒子的形貌主要局限于球形，對于非球形手性螺旋聚合物顆粒的研究還很少。然而，自然界中有許多非球形手性顆粒，在生命活動中起著重要作用，血小板就是很好的例子。所以手性非球形螺旋聚合物粒子的制備有重要的研究意義。

非球形聚合物粒子在化學、光子器件、材料科學和生物醫學工程等領域具有廣闊的應用前景。由于其形狀和表面的各向異性，非球形粒子具有許多不同于球形粒子的獨特性能。此外，非球形粒子提供了球形粒子無法實現的新功能，這些功能已經在生物醫學材料、藥物傳遞、組織工程、生物傳感器、膠體光子晶體和Pickering乳化劑等領域得到了證實。非球形聚合物粒子在癌癥治療方面也顯示出良好的前景。到目前為止，已經開發了各種各樣的技術來生產具有各向異性結構和表面特性的非球形粒子，如電噴霧、光刻、微流體和化學方法。同時非球形粒子的一些特殊形狀(如覆盆子狀、五彩繽紛狀、紡錘形、蛋糕狀、雪人狀、條碼狀等)大多是由具體的制備工藝和合成參數決定。

靜電噴是靜電紡絲的一種變體，是利用高壓靜電發生裝置，使聚合物溶液在高壓環境下被噴射出帶電霧滴，經過溶劑揮發相分離過程從而產生所需性質的粒子的一種方法；可以通過調節工藝參數對粒子特性進行優化。聚合物溶液電噴霧是一個相對較新的研究領域，由于其在微米尺度和納米尺度上具有制備特殊形貌粒子的潛力并且操作簡單靈活，因而受到廣泛關注。靜電噴法能制備粒徑分布均一并且無團聚的顆粒，并能控制這些顆粒的微觀結構。這項技術相對較新，是一種生產聚合物納米顆粒的有效替代技術。

發明內容

為了克服現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種制備靜電噴聚炔粒子的方法。所述技術方案如下：

為達到上述目的，本發明提供了一種靜電噴聚炔粒子的制備方法，其特征在于，利用靜電噴的方法，使用不同種類的均聚物、共聚物或/和共混聚合物等聚炔類聚合物的溶液作為電噴溶液，通過調節電噴參數，穩定持續地電噴出粒徑均一、具有特殊形貌的聚合物粒子；通過調節共聚物和共混物中組分的配比，可以進一步調控出不同形貌和手性的螺旋取代聚炔粒子。