[發明專利]一種制備具有褶皺或層疊狀形貌的聚合物微納顆粒的方法

有效

• 申請號: 202110052111.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112876701B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 黎姍姍;呂棟旭;艾寧;王祁寧;褚佳
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08L67/04;C08L71/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種制備具有褶皺或層疊狀形貌的聚合物微納顆粒的方法，包括以下步驟：1)分別制備聚合物溶液或者熔體和小分子溶液或者熔體；2)將1)中制備的其中一種溶液或者熔體置于超聲環境中，在設定溫度下，加入另一種溶液或者熔體，經過設定時間超聲，獲得聚合物復合物或包合物顆粒；3)將所得聚合物復合物顆粒收集、干燥；4)將所得聚合物/小分子復合物中的小分子移除，獲得聚合物微納顆粒；5)將所得聚合物顆粒收集、干燥。本發明操作簡便安全，反應綠色溫和，耗時較短，有利于工業化生產。

技術領域

本發明屬于聚合物微納顆粒制備技術范疇，具體涉及一種以小分子形成的納米級管道狀結構作為模板，利用超聲技術輔助制備具有褶皺或層疊狀形貌的聚合物微納顆粒的方法。

背景技術

聚合物微納顆粒一般是指以聚合物為主要成分，尺度范圍為1nm～1000um之間的微米和納米級顆粒。由于體積小，比表面積大，分散性和滲透性好，聚合物微納顆粒被廣泛應用于農業、生物醫藥、化工業、電子器件和工程材料等領域。

微納尺度下的物質通常具有獨特的物理性質，如更高的熔融溫度、更好的光學性能、導電和導熱能力以及更強的力學性能等。常見的聚合物微納顆粒的形態主要為球狀或類球狀，此外還有棒狀、籠狀、圓柱形和毛狀等形貌。進一步地，聚合物微納顆粒的形貌與其功能性密切相關，例如球狀或類球狀微納顆粒往往具備較大的比表面積，從而使其具有優異的反應接觸面積和生物相容性；棒狀、圓柱形以及籠狀微納顆粒具有特殊的長徑比，可以更穩定地包埋其他材料，并可通過微孔道進行有效地控釋；毛狀顆粒具有良好的環境兼容性和適應性，可攜帶其他的功能基團。因此，制備特殊形態的聚合物微納顆粒具有重要的應用意義。

傳統的聚合物微納顆粒的制備方法包括乳液聚合法(Emulsionpolymerization)，種子聚合法(Seeded polymerization)，膠體模板法(Colloidaltemplating)，微反應和微流控技術(Microfluidic techniques)，溶劑蒸發法(Solventevaporation)，鹽化法(Salinization)、電噴霧法(Electrospraying)、以及靜電紡(Electrospinning)等。研究人員們通過以上技術制備出了多種特殊形態的聚合物微納顆粒如球狀、毛狀等，例如他們通過種子聚合法得到了聚合物/Ag納米籠狀復合微納顆粒；微通道法制備了多孔的聚苯乙烯微球；用添加其他溶劑的方法制備得到了毛狀的共聚微納顆粒；用聚苯乙烯-b-聚丁烯和聚苯乙烯-b-聚丙烯的納米棒在氧化鋁模板內合成了圓柱形微納顆粒；通過靜電紡絲法可以得到一維的納米棒、微米棒形態的聚丁二烯、聚甲基丙烯酸甲酯等微納材料。

然而，到目前為止尚未有關于制備具有褶皺或層疊狀形貌聚合物微納顆粒的研究報道。而這種特殊形態的微納顆粒不僅保留了類球狀微納顆粒的大比表面積的特點，而且由于褶皺或層疊的存在，進一步增加了顆粒的比表面積和載體負載點，同時，其層疊狀結構也可使得顆粒具有一些特殊的物理性能如力學性能等。

發明內容

為了克服已有技術的不足，本發明提供了一種制備具有褶皺或層疊狀形貌的聚合物微納顆粒的方法，利用超聲技術輔助分子自組裝，通過共結晶或共沉淀形成微米或納米級別的聚合物復合物顆粒結構，即將聚合物鏈分隔封裝在小分子形成的納米級結晶空間之中；之后，通過進一步移除小分子納米管道，使得解封后的聚合物鏈自行排列結晶形成褶皺狀或層疊狀的形貌。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種制備具有褶皺或層疊狀形貌的聚合物微納顆粒的方法，包括以下步驟：

1)分別制備聚合物溶液或者熔體和小分子溶液或者熔體；

2)將1)中制備的其中一種溶液或者熔體置于超聲環境中，在設定溫度下，加入另一種溶液或者熔體，經過設定時間超聲，獲得聚合物復合物或包合物顆粒；

3)將所得聚合物復合物顆粒收集、干燥；