[發(fā)明專利]一種兩親性嵌段共聚物的應(yīng)用及可降解光子晶體微球的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110795570.4
• 申請(qǐng)日: 2021-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113354824B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋東坡;郭麒麟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G81/00
• 分類號(hào): C08G81/00;C08J3/07;C08L87/00
• 代理公司: 北京盛詢知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11901
• 代理人: 方亞兵

本發(fā)明公開(kāi)了一種兩親性嵌段共聚物的應(yīng)用及可降解光子晶體微球的制備方法，屬于高分子制備技術(shù)領(lǐng)域。具體公開(kāi)了兩親性嵌段共聚物刷為聚己內(nèi)酯與聚環(huán)氧乙烷聚合得到的兩親性嵌段共聚物刷PCL?b?PEO或聚乳酸與聚環(huán)氧乙烷聚合得到的兩親性嵌段共聚物刷PLA?b?PEO，上述兩親性嵌段共聚物刷可用于制備可降解光子晶體微球；同時(shí)公開(kāi)了一種基于該兩親性嵌段共聚物刷的可降解光子晶體微球的制備方法，通過(guò)兩親性嵌段聚合物刷在水包油乳液中的自組裝，一步法制備得到光子晶體微球相比于傳統(tǒng)的制備方法，本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)條件更加簡(jiǎn)便溫和，不需要高溫高精度處理以及使用強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，在化妝品和洗漱用品等領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種兩親性嵌段共聚物的應(yīng)用及可降解光子晶體微球的制備方法。

背景技術(shù)

光子晶體微球，作為一種球形的結(jié)構(gòu)色形式，因其內(nèi)部光子禁帶結(jié)構(gòu)的存在可以調(diào)控光的傳播路線，因此具有較大的應(yīng)用價(jià)值。由于光子晶體微球中結(jié)構(gòu)色的產(chǎn)生依靠其自身的結(jié)構(gòu)，并不會(huì)像普通顏料或色素隨著時(shí)間而褪去，同時(shí)具有普通顏料或色素所不具備的高亮度，高飽和度，虹彩現(xiàn)象和偏振效應(yīng)等特點(diǎn)，因此受到了大家的廣泛關(guān)注。

傳統(tǒng)的化妝品中鮮艷且亮麗的顏色來(lái)源于其含有的有機(jī)小分子色素，這些有機(jī)小分子雖然具有較為豐富的顏色，但是熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性較差，因此極易分解，當(dāng)其排入廢水或土壤中時(shí)，這些有機(jī)小分子色素便會(huì)造成嚴(yán)重的水體污染和土壤污染，隨之而來(lái)的是嚴(yán)重的生物安全性的問(wèn)題，比如這些小分子會(huì)降低水體中的氧化水平、造成富營(yíng)養(yǎng)化和阻擋陽(yáng)光照射水生生物。此外，直接排放到地表和地下水系統(tǒng)中的有機(jī)小分子色素會(huì)對(duì)動(dòng)物和人類造成不同程度的生理危害，嚴(yán)重的比如廢水中的有機(jī)偶氮功能化色素因其致癌和誘變行為而對(duì)所有生物造成有害和致命的疾病。但是，目前處理此類污染的方法主要包括吸附，但通常需要專門的設(shè)備和伴隨大量副產(chǎn)物的高能耗，所以，為了從根本上解決這個(gè)問(wèn)題，人們希望開(kāi)發(fā)出生物安全性高且環(huán)境友好型結(jié)構(gòu)色顏料。

另外，化妝品和洗漱用品中存在著大量的塑料微球，這些塑料微球具有清潔皮膚和去角質(zhì)的作用。但這些規(guī)則或不規(guī)則的微球具有較大的比表面積，容易與多氯聯(lián)苯或雙酚A等有害物質(zhì)吸附，形成較大的污染聚集體，因此人們?cè)谕寥馈⒋髿狻⒑Ｋ蚝５壮练e物中發(fā)現(xiàn)了大量的塑料微球；并且，這些聚集體在自然環(huán)境中降解速率較慢，需要數(shù)十年甚至數(shù)百年的時(shí)間。據(jù)估計(jì)，每人每年在化妝品中使用8克的微塑料，而在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中使用微球的平均量被認(rèn)為是每年1克。這些不可降解塑料微球的使用已經(jīng)演變成環(huán)境問(wèn)題和健康問(wèn)題，生物安全性也受到了挑戰(zhàn)，因此，迫切需要安全性高且環(huán)境友好的微球替代品。

環(huán)境友好型可降解光子晶體微球，相比于傳統(tǒng)的塑料微球，具有其不具備的對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒害作用以及結(jié)構(gòu)色特性，同時(shí)具有傳統(tǒng)塑料微球的類似的使用性質(zhì)和功效，因此可以有效的替代現(xiàn)有化妝品中塑料微球的作用和使用價(jià)值。可以看出，環(huán)境友好光子晶體微球的應(yīng)用前景非常廣闊，但是，目前僅有的幾種環(huán)境友好的可降解光子晶體微球的制備方法主要為膠體粒子自組裝的方法，如：首先將接近于單分散的無(wú)機(jī)納米粒子(如二氧化硅SiO₂)自組裝為面心立方(fcc)膠體蛋白石結(jié)構(gòu)，然后在這些具有一定孔隙的結(jié)構(gòu)中填入環(huán)境友好的材料PLA(聚乳酸)或殼聚糖，之后將其固化為一個(gè)聚合物整體，最后用氫氟酸刻蝕掉無(wú)機(jī)納米粒子SiO₂，得到環(huán)境友好的光子晶體微球。但是上述制備方法步驟多、耗時(shí)長(zhǎng)、操作復(fù)雜以及制備條件苛刻，且會(huì)用到腐蝕性溶劑，另外，為了得到完美的有序多孔結(jié)構(gòu)，必須保證能均勻地充填蛋白石結(jié)構(gòu)的空隙，只有當(dāng)充填率達(dá)80％以上時(shí)，才能得到較好的光子帶隙。基于上述現(xiàn)狀，目前迫切需要提供一種能夠使光子晶體微球具有高飽和度和高亮度、簡(jiǎn)單環(huán)保的可降解光子晶體微球的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種兩親性嵌段共聚物的應(yīng)用及可降解光子晶體微球的制備方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，使得可降解光子晶體微球的制備方法簡(jiǎn)單、環(huán)保，制得的光子晶體微球具有高飽和度和高亮度，能夠滿足其在化妝品及日常洗漱用品中的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：