[发明专利]以小分子烃为模板制备温敏性纳米微胶囊的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米微胶囊的制备方法，具体涉及一种以小分子烃为模板制备温敏性纳米微胶囊的方法。

背景技术

温敏性聚合物对环境变化，尤其是温度变化，能智能化且可逆地响应。因此，自1969年发现线性聚N-异丙基丙烯酰胺的温度敏感特性后(Heskins M，Guillet J E.J Macromol Sci Chem，1969，2：1441)，对于这类聚合物的研究一直是高分子科学领域的热点之一。温敏性聚合物在最低临界溶液温度(LCST)附近能表现出的相转变现象，普遍认为温敏性聚合物出现相转变现象的原因是由于在高于最低临界相转变温度时温敏性聚合物大分子链上的亲水基团和水之间形成的氢键被破坏，使温敏性聚合物分子失水，从而使温敏性聚合物从低于最低临界溶液温度时的完全溶解状态(成无规线团结构)失水收缩成颗粒状。目前许多学者开始研究结构化的温敏性聚合物颗粒，比如核壳或多孔结构的温敏性纳米级(微米级)颗粒等。通过无皂乳液聚合法合成了N-异丙基丙烯酰胺和苯乙烯的共聚物核，再通过N-异丙基丙烯酰胺的种子乳液聚合在核上包覆一层聚N-异丙基丙烯酰胺壳，成功合成微米级温敏性核-壳粒子(Xiao X C，Chu L Y，Chen W M，Wang S，Xie R.Langmuir，2004，20：5247)。用聚苯乙烯磺酸钠物理交联丙烯胺和N-异丙基丙烯酰胺的共聚物制备了多孔结构的温敏性颗粒(Chen B，Gao C Y.，Macromol Rapid Commun，2005，26：1657)。到目前为止，通过细乳液和种子乳液聚合相结合制备温敏性纳米胶囊的方法还未有报道。

为了制备纳米微胶囊，专利和文献已报道了较多方法，如牺牲模板法、大分子自组装法、直接聚合法和层层自组装法。它们也已被广泛应用于各种场合，如用作油漆和水性涂料的白色塑料颜料、抗紫外线添加剂和手感改性剂等涂料、油漆、造纸、皮革、化妆品等行业；另一个重要用途是在其中封装功能化合物，制成具有缓释功能的高分子材料，应用于制药、医学诊断、生物技术等场合。尤其是现在已成功将细胞、DNA等具有生物活性的物质包覆其中，可能有突破性的应用出现。

制备纳米微胶囊的方法，已经提出的有以下几种：

(1)利用一端疏水一端亲水的嵌段共聚物自组装成胶束，并在亲水端上引入带有硅氧烷的单元，再利用硅氧烷的水解-缩合作用，形成杂化的纳米微胶囊(Kyougmoo Koh，Kohji Ohno，Yoshinobu Tsujii，et al.Angew Chem Int Ed，2003，42：4197)；

(2)利用聚苯乙烯为模板，在模板外利用层层自组装的方法，接上多层聚电解质和无机纳米粒子，然后通过化学萃取或煅烧的方法除去模板，得到纳米胶囊(Caruso F，Caruso R A，Mohwald H.Science，1998，282：1111)；

(3)利用乳液聚合，在聚合物模板外形成一层由苯乙烯和含双键的硅氧烷单体共聚而成的壳，其中在乳液聚合过程中硅氧烷基也水解-缩合成无机网络，然后去除掉核模板，得到纳米胶囊(Tissot I，Novat C，Lefebvre F，et al.Macromolecules，2001，34：5737)；

(4)利用新型乳液聚合法，原位封装小分子烃，合成微胶囊(US4,973,670，1990；McDonald C J，Bouck K J，Chaput A B，et al.Macromolecules，200，33：1593)；以十六烷为模板，细乳液聚合苯乙烯一步法制备纳米胶囊(Tiarks，F，Landfester K，Antonietti M.Langmuir，2001，17：908)；以正辛烷为模板，苯乙烯和3-甲基丙烯酰三甲氧基硅丙酯细乳液共聚合制备有机-无机杂化纳米胶囊(NiK F，Shan G R，Weng Z X.Macromolecules，2006，39：2529)。