一种各向异性复合粒子的制备方法
【专利摘要】本发明是一种各向异性复合粒子的制备方法。该方法首先制备出初级种子乳液，再用亲水单体包覆初级种子颗粒行程亲水层，通过调节亲水单体的量，能够合成出一系列具有不同厚度亲水层的聚合物种子，然后被与之不相容的单体溶胀，亲水层的引入，有利于相分离的发生，从而能够制备一系列具有不同微观形貌的各向异性复合粒子。本发明采用无皂种子乳液聚合，以水为分散相，不同于以往采用高度交联的种子、各种有机溶剂作为分散相的方法，可制备出非交联的复合粒子，有利于分离及进一步加工复合粒子易于分离处理，清洁环保，有利于进一步规模化生产。
【专利说明】一种各向异性复合粒子的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于各向异性不对称复合粒子的合成，具体地说是ー种各向异性复合粒子的制备方法。
技术背景
[0002]各向异性复合粒子泛指形状、化学组成和/或性能不对称、不均匀分布的粒子。这种粒子可以通过无机-无机、无机-有机、有机-有机组分复合而构成，由于其独特的性能，这种粒子在光学生物传感器、电子显示、功能性探针、自组装、表面活性剂等方面展示出了诱人的应用前景，因而越来越受到人们的关注。其制备方法也多种多样，常见于文献报道的各向异性复合粒子的主要制备方法有:微流体法、模板自组装法、分散聚合法、乳液聚合法
[0003]目前，文献报道较多的各向异性复合粒子的制备方法是采用种子乳液聚合的方法，在这一方法中，交联的聚合物种子首先被不相容的単体溶胀，交联剂的加入使得聚合物种子更有弾性，弾性力诱导新的聚合物相的形成，相分离在随后的聚合中发生。Weitz等采用苯こ烯単体溶胀交联的聚苯こ烯种子，聚合形成一系列形状的不对称粒子，包括棒状、圆锥形、三角形和菱形。但上述方法未能成功制备出纳米或亚微米尺寸的不对称粒子，且不具有化学的各向异性。Ge Wang等采用4-こ烯基吡啶单体溶胀交联的聚苯こ烯种子，通过控制溶胀溶剂的浓度和交联剂的类型，制得了爆米花形、水分子形、氨分子形和蘑菇形的各向异性粒子。[David A.Weitz et al, Adv.Mater., 2007, 19, 2005-2009 ；Ge Wang et al, Chem.Commun.，2011，47，911-913]。但该种合成エ艺复杂繁琐，难以实现规模化生产。
[0004]对于采用交联的聚合物种子溶胀来制备各向异性复合粒子的方法，由于复合粒子的高度交联，将引起将来应用于加工过程存在的流动性不好、成膜时流平性差的缺点。
[0005]此外，对于分离复合粒子以及采用各种有机溶剂作为溶胀溶剂，将带来操作的不便以及环境的污染等弊端。
【发明内容】
[0006]本发明是针对当前各相异性复合粒子制备的复杂的合成エ艺、高度交联引起的加エ过程存在的流动性差的问题，提供了一种简单、环保、易加工的制备方法。本发明所制备的各向异性复合粒子的形成机理不同于以往大多数文献报道的“交联聚合物大分子链弹性收缩诱导新聚合物相的形成机理”，而是首先制备出初级种子乳液，再用亲水单体包覆初级种子颗粒行程亲水层，通过调节亲水单体的量，能够合成出一系列具有不同厚度亲水层的聚合物种子，然后被与之不相容的単体溶胀，亲水层的引入，减小了种子粒子与水相的界面张力、増大了溶胀单体与种子的界面张力，有利于相分离的发生，从而能够制备一系列具有不同微观形貌的各向异性复合粒子。
[0007]本发明的技术方案为:
[0008]一种各向异性复合粒子的制备方法，其物料组成及包括步骤如下:[0009](a)，种子乳液的制备:
[0010]
【权利要求】
1.一种各向异性复合粒子的制备方法，其特征为其物料组成及包括步骤如下:
2.如权利要求1所述的ー种各向异性复合粒子的制备方法，其特征为所述的步骤(a)或(b)中的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钾-亚硫酸氢钠或偶氮ニ异丁臆。
3.如权利要求1所述的ー种各向异性复合粒子的制备方法，其特征为所述的种子单体为苯こ烯、丙烯酸叔丁酷、a -甲基苯こ烯、甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸正丁酯或丙烯腈。
4.如权利要求1所述的ー种各向异性复合粒子的制备方法，其特征为所述的亲水单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或醋酸こ烯酷。
5.如权利要求1所述的ー种各向异性复合粒子的制备方法，其特征为所述的第二単体为苯こ烯、丙烯酸叔丁酷、a -甲基苯こ烯、甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸正丁酯或丙烯腈。
【文档编号】C08F220/06GK103435732SQ201310414659
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月7日 优先权日:2013年9月7日
【发明者】赫川, 牛群, 李玉丹 申请人:天津全达科技有限公司