[發(fā)明專利]一種金屬復(fù)合聚合物單鏈納米顆粒的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110360024.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN115181277A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱東;徐薇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C08G83/00
• 分類號(hào): C08G83/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 吳愛琴

1.一種單分子鏈納米顆粒的制備方法，包括以下步驟：

A1)以至少具有兩個(gè)可交聯(lián)活性基團(tuán)的單體為原料經(jīng)活性陰離子聚合合成具有可交聯(lián)活性鏈段的聚合物；或

A1’)以只有一個(gè)可交聯(lián)活性基團(tuán)但其所含其他基團(tuán)可轉(zhuǎn)化為至少一個(gè)可交聯(lián)活性基團(tuán)的單體為原料進(jìn)行活性陰離子聚合，再將可轉(zhuǎn)化為可交聯(lián)活性基團(tuán)的基團(tuán)轉(zhuǎn)化，得到具有可交聯(lián)活性鏈段的聚合物；

A2)向所得聚合物中引入電荷；

A3)在電荷保護(hù)下，加入金屬離子，使得聚合物中的可交聯(lián)活性鏈段利用金屬離子進(jìn)行分子內(nèi)交聯(lián)，得到單鏈納米顆粒；

A4)添加還原劑，對(duì)單鏈納米顆粒中的金屬離子進(jìn)行還原，得到金屬單質(zhì)復(fù)合聚合物單鏈納米顆粒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟A1)中，所述至少具有兩個(gè)可交聯(lián)活性基團(tuán)的單體為：1-乙烯基咪唑、2-乙烯基咪唑、1-乙烯基2-吡咯烷酮、丙烯腈、甲基丙烯腈、丁二烯、異戊二烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸寡聚乙二醇酯、甲基乙烯基酮、硝基乙烯、亞甲基丙二酸二乙酯、α-氰基丙烯酸乙酯、偏二氰基乙烯、α-氰基-2,4-己二烯酸乙酯中的至少一種；或上述至少具有兩個(gè)可交聯(lián)活性基團(tuán)的單體與其他可活性陰離子聚合的單體的混合物，其中，所述可活性陰離子聚合的單體為：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、異丁烯中的至少一種；

步驟A1’)中，所述只有一個(gè)可交聯(lián)活性基團(tuán)但其所含其他基團(tuán)可轉(zhuǎn)化為至少一個(gè)可交聯(lián)活性基團(tuán)的單體為：α-甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、異丁烯；

步驟A1’)中，所述轉(zhuǎn)化通過向反應(yīng)后聚合物中加入氧化劑實(shí)現(xiàn)；

步驟A1)或A1’)中，所述具有可交聯(lián)活性鏈段的聚合物為具有可交聯(lián)活性鏈段的均聚物或嵌段共聚物；

步驟A1)或A1’)活性陰離子聚合中加入引發(fā)劑，所述引發(fā)劑選自金屬鈉、金屬鋰、正丁基鋰、叔丁基鋰、丁基鍶、丁基鈣、丁基鈉、丁基氯化鎂、丁基溴化鎂、氨基鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、甲醇鋰、三乙胺、吡啶、萘鈉中的至少一種；

活性陰離子聚合在溶劑中進(jìn)行，所述溶劑可選自四氫呋喃、二氧六環(huán)、吡啶、乙醚、環(huán)己烷、1,2-二甲氧基乙烷、正戊烷、正庚烷、正己烷、正辛烷、正癸烷、間三甲苯、二甲苯、乙基苯、二乙基苯、苯、甲苯、萘中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：

步驟A2)的操作為：將所述聚合物溶于溶劑，加入電荷引入劑，反應(yīng)；

其中，所述聚合物在溶劑中的固含量為0.1-5％；

所述電荷引入劑選自：氯乙烷、溴乙烷、碘乙烷、氯丙烷、溴丙烷、碘丙烷、氯丁烷、溴丁烷、碘丁烷、氯戊烷、溴戊烷、碘戊烷、氯化氫、溴化氰、碘化氫、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的至少一種；

所述反應(yīng)的時(shí)間為1-30min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：步驟A3)中，所述金屬離子為鈷離子、銀離子、鋅離子、金離子、鎳離子、錳離子、鈣離子和鎂離子中至少一種；

通過向反應(yīng)體系中加入三氯化鈷、氯化鈷、溴化鈷、碘化鈷、碳酸鈷、硝酸鈷、硫酸鈷、氯化銀、溴化銀、碘化銀、硝酸銀、硫酸銀、氯化鋅、硫酸鋅、高氯酸金、氯金酸、硝酸鎳、氯化鎳、氯化錳、硫酸錳、氫氧化錳、碳酸錳、氯化鈣、硫酸鈣和氯化鎂中至少一種來實(shí)現(xiàn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述分子內(nèi)交聯(lián)的溫度為-50℃-80℃，所述分子內(nèi)交聯(lián)的時(shí)間為1-120min；

所述分子內(nèi)交聯(lián)在溶劑中進(jìn)行，所述溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇、異丙醇、正丁醇、四氫呋喃、水、乙腈、丙酮、二甲亞砜、乙酸乙酯、二氧六環(huán)、氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、1,2-二氯乙烷、二氯苯中的至少一種。