[发明专利]具有磁性内核的纳米球形聚电解质刷的制备方法

权利要求书

1.一种具有磁性内核的纳米球形聚电解质刷的制备方法，包括如下步骤：

(1)首先，制备油溶性的四氧化三铁纳米粒子：把二价和三价的铁盐溶于 去离子水中，倒入反应器，在室温下控制搅拌速率为100～500转/分钟，然后 加入表面改性剂和共沉淀剂，在50～90℃下反应1～3小时后磁分离并收集产 物，干燥后即可得到粒径为10～30nm的黑色四氧化三铁固体粉末；上述原料 的摩尔比为二价铁盐∶三价铁盐∶表面改性剂∶共沉淀剂＝1∶1.0～2∶0.2～ 1.2∶8～16；

(2)然后，制备磁性内核：把步骤(1)的四氧化三铁固体粉末、引发剂、 助稳定剂与聚合物单体预混后加入到溶有表面活性剂的去离子水中，在超声仪 中细乳化20分钟～2小时，细乳化结束后对反应体系抽充氮气3～5次，控制 搅拌速率在150～500转/分钟；待温度升到40～70℃后，聚合反应12～24小 时；原料的质量比为聚合物单体∶表面活性剂∶助稳定剂∶引发剂＝1∶0.01～ 0.1∶0.02～0.08∶0.01～0.05；

(3)进一步制备表面包覆有光引发剂的磁性内核：在步骤(2)的反应接 近结束时，缓慢地将光引发剂加入到反应体系中，光引发剂的加入量相当于所 述聚合物单体质量的1～15％，滴加速度控制在10～20滴/分钟；滴加完毕后继 续反应1～3个小时，最后光引发剂以共价键形式包覆在所述磁性内核表面， 形成磁性内核乳液；

(4)最后，制备具有磁性内核的纳米球形聚电解质刷：将步骤(3)中得 到的表面包覆有光引发剂的磁性内核乳液倒入反应器中，加入电解质单体，所 述电解质单体的加入量为所述磁性内核乳液固含量的25～100％；抽充氮气3～ 5次，光聚合2～6个小时，即可得到具有磁性内核的纳米球形聚电解质刷；

所述电解质单体为丙烯酸；

所述聚合物单体是苯乙烯；

所述表面改性剂为油酸或十一碳烯酸；

所述助稳定剂为正十六烷或十六醇。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂是十二烷 基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀剂为氨水或氢 氧化钠溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光引发剂的结构式如 下：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，制备所述光引发剂的化学 反应式如下：

其制备步骤为：首先，将2-羟基-4’-羟基乙氧基-2-甲基苯基乙基酮(HMP) 溶解于丙酮并倒入反应烧瓶，在该烧瓶中加入新纯化的吡啶，然后将甲基丙烯 酰氯(MC)滴加到反应烧瓶中，搅拌并反应10～20小时结束；反应液过滤， 清液层析分离得到光引发剂HMEM；原料的质量比为HMP∶吡啶∶MC＝1∶0.1～ 0.5∶0.1～0.5。

6.根据权利要求1至5任一所述的制备方法，其特征在于，所述球形聚电解 质刷的刷子厚度为15～300nm。