[發(fā)明專利]高分子單鏈/納米顆粒復(fù)合Janus材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010744178.2
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN114085341B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊振忠
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: C08F299/02
• 分類號: C08F299/02;C08F8/00;B82Y30/00;B82Y40/00;C09K23/52
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

1.一種高分子單鏈/無機納米顆粒復(fù)合Janus材料，其由高分子單鏈和無機納米顆粒組成，所述高分子單鏈包括與所述無機納米顆粒相連的親油端和遠(yuǎn)離所述無機納米顆粒的親水端，所述親油端包括親油鏈段，所述親水端包括親水鏈段和/或親水基團，

其中，所述高分子單鏈/無機納米顆粒復(fù)合Janus材料的制備方法包括利用陰離子活性聚合制備最后的鏈段為親油鏈段的高分子單鏈A；通過納米顆粒預(yù)先改性引入的表面鹵素基團與陰離子活性鏈的快速終止反應(yīng)，將高分子單鏈A接枝到納米顆粒表面；然后進(jìn)一步對高分子單鏈A進(jìn)行改性，在高分子單鏈A遠(yuǎn)離顆粒端獲得親水特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Janus材料，其由所述高分子單鏈和所述無機納米顆粒組成，所述無機納米顆粒的尺寸為1-20 nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Janus材料，其中所述無機納米顆粒的尺寸為5-15 nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的Janus材料，其中所述無機納米顆粒選自由金屬、金屬化合物和非金屬化合物組成的組中的任意種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的Janus材料，其中所述金屬選自Au、Ag、Pt、Pd、Fe、Co、Ni、Sn、In及其合金；所述金屬化合物選自Fe₃O₄、TiO₂、Al₂O₃、BaTiO₃和SrTiO₃；所述非金屬化合物為SiO₂。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的Janus材料，所述高分子單鏈的聚合度為10-10000，所述高分子單鏈中親油鏈段的摩爾比例為20-70%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的Janus材料，其中形成所述親油鏈段的單體包括選自苯乙烯類、 (甲基)丙烯酸酯類、異氰酸酯類、(甲基)丙烯腈類、氰基丙烯酸酯類單體中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的Janus材料，所述高分子單鏈還包括位于所述親油端和所述親水端中間的中間鏈段；所述親水鏈段是連接在所述中間鏈段上的側(cè)鏈；所述親水基團是所述中間鏈段上的側(cè)基。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的Janus材料，其中形成所述中間鏈段的單體包括選自4-(乙烯基苯基)-1-丁烯、異戊二烯、1,2-丁二烯、甲基丙烯酸4-乙烯基芐酯、異氰酸烯丙酯中的一種或多種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的Janus材料，其中所述親水鏈段包括選自聚乙烯醇類、聚烷基二醇類、聚硅氧烷類、聚（甲基）丙烯酸類和聚（甲基）丙烯酰胺類鏈段中的一種或多種；所述親水基團包括選自羧基、羥基、氨基、磺酸基中的一種或多種。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的Janus材料的制備方法，包括：

將無機納米顆粒通過改性在表面引入鹵素基團；

將改性的無機納米顆粒分散在溶劑中得到無機納米顆粒分散液；

將單體按照陰離子聚合活性順序依次加入，通過陰離子活性聚合制備高分子單鏈A的陰離子活性鏈溶液；

將高分子單鏈A的陰離子活性鏈溶液加入至無機納米顆粒分散液中，得到高分子單鏈A/納米顆粒復(fù)合物；

對高分子單鏈A/納米顆粒復(fù)合物中的高分子單鏈A進(jìn)行親水改性，得到高分子單鏈/無機納米顆粒復(fù)合Janus材料。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述高分子單鏈A包括中間鏈段和具有活性端的親油鏈段。