[发明专利]多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球及其制备方法

权利要求书

1.多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球，其特征在于是聚甲基丙烯酰氧丙基POSS作为第一嵌段、聚（丙烯酸-苯乙烯）作为第二嵌段的聚合物，甲基丙烯酰氧丙基POSS单体浓度为0.3~1.0mol/L，甲基丙烯酰氧丙基POSS单体与链转移剂的摩尔比为2～50；链转移剂与引发剂的摩尔比为2～20；丙烯酸叔丁酯与聚甲基丙烯酰氧丙基POSS的摩尔比为100～2000；苯乙烯与聚甲基丙烯酰氧丙基POSS的摩尔比为10~200；聚甲基丙烯酰氧丙基POSS与引发剂的摩尔比为2～20。

2.如权利要求1所述的多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球，其特征在于所述甲基丙烯酰氧丙基POSS单体浓度为0.75mol/L；甲基丙烯酰氧丙基POSS单体与链转移剂的摩尔比为10～25；链转移剂与引发剂的摩尔比为20；丙烯酸叔丁酯与聚甲基丙烯酰氧丙基POSS的摩尔比为600；苯乙烯与聚甲基丙烯酰氧丙基POSS的摩尔比为60；聚甲基丙烯酰氧丙基POSS与引发剂的摩尔比为20。

3.如权利要求1或2所述的多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球，其特征在于所述甲基丙烯酰氧丙基POSS单体，其结构式如下：

其中，R为-iBu，异丁基。

4.如权利要求1所述的多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球，其特征在于所述引发剂为可以加热产生自由基并能引发甲基丙烯酰氧丙基POSS单体、丙烯酸叔丁酯、苯乙烯及4-乙烯基吡啶聚合的化合物，优选偶氮类，特别优选偶氮二异丁腈。

5.如权利要求1所述的多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球，其特征在于所述链转移剂为双硫酯，特别优选二硫代苯甲酸枯基酯，结构如下：

6.如权利要求1所述的多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球，其特征在于所述聚甲基丙烯酰氧丙基POSS为甲基丙烯酸氧丙基POSS单体的均聚物，结构如下：

其中，R为-iBu，异丁基；n为聚合度。

7.如权利要求1所述的多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

1）选择溶剂，配置单体溶液，按计量加入链转移剂和引发剂，将甲基丙烯酰氧丙基POSS单体、链转移剂及引发剂的溶液置于反应容器中冷冻脱气并充入氩气后密封反应，液氮冷冻2min停止反应，加溶剂稀释后以沉淀剂沉淀，干燥；

2）往步骤1）所得的体系中加入计量的丙烯酸叔丁酯、苯乙烯、引发剂及溶剂，冻融脱气并充入氩气后密封反应，聚合，液氮冷冻2min停止反应；

3）采用溶解沉淀法除去未反应的丙烯酸叔丁酯，加入溶剂稀释后以沉淀剂沉淀，干燥；

4）往步骤3）干燥后的固体中加入易挥发的共溶剂，搅拌至完全溶解，再加入酸解试剂搅拌，旋转蒸发除去溶剂、酸解试剂和酸解后的易挥发产物，干燥得聚甲基丙烯酰氧丙基异丁基POSS—聚（丙烯酸-苯乙烯）双亲嵌段共聚物；

5）取步骤4）所得固体溶于易挥发的共溶剂中，再加入选择性溶剂，敞口置于常温下，待共溶剂完全挥发，得多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球。

8.如权利要求7所述的多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述溶剂为甲苯；所述沉淀剂为甲醇；所述反应的温度为40～80℃，优选65℃，反应时间可为48h；在步骤2）中，所述溶剂为甲苯；所述反应的温度为40～80℃，优选65℃，反应时间为4～60h；在步骤3）中，所述溶剂为甲苯；所述沉淀剂为甲醇。

9.如权利要求7所述的多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球的制备方法，其特征在于在步骤4）中，所述易挥发的共溶剂为二氯甲烷，所述酸解试剂为三氟乙酸，所述易挥发产物为叔丁醇、二氯甲烷。

10.如权利要求7所述的多面体齐聚倍半硅氧烷基图案化纳米微球的制备方法，其特征在于在步骤5）中，所述易挥发的共溶剂为四氢呋喃，所述选择性溶剂为水或二甲基甲酰胺。