[发明专利]一种通过原位缩聚诱导大分子自组装制备颗粒乳化剂的方法

说明书

技术领域

一种通过原位缩聚诱导大分子自组装制备颗粒乳化剂的方法，属于颗粒乳化剂制备技术领域。

技术背景

在20世纪初，Pickering发现具有胶体尺寸的固体颗粒可以吸附在两相界面稳定乳液，将这类乳液称为Pickering乳液，这种起到乳化作用的粒子称为颗粒乳化剂。颗粒乳化剂的种类包括无机纳米固体粒子，有机／无机杂化纳米粒子，聚合物微球，微凝胶以及大分子自组装纳米粒子等。颗粒乳化剂在食品、医药、化妆品等传统领域以及催化、制备新型材料等新兴领域都得到了广泛的应用，与传统的小分子乳化剂相比所制备的乳液更加稳定，且无小分子迁移的毒害性。因此，方便快捷地制备高效的颗粒乳化剂具有非常重要的意义。

大分子自组装纳米粒子由于其特殊的形态结构以及潜在的应用价值成为了高分子领域的研究热点。Fuiii、Armes等首次将三嵌段共聚物自组装纳米粒子作为颗粒乳化剂来稳定乳液，并且该粒子具有pH敏感性，可以高效地控制乳液的破乳(J.Am.Chem.Soc.，2005，127(20)：7304-7305)。刘晓亚课题组以双亲性的嵌段、无规、交替、接枝共聚物自组装纳米粒子作为颗粒乳化剂进行了系统详尽的研究(J.Colloid Interface Sci.，2010，351：315-322；J.Colloid Interface Sci.，2012，380：90-98；Langmuir，2012，28：9211-9222)。但目前大分子的自组装大多是在选择性溶剂中进行的，过程相对繁琐，很难实现其商业化的应用价值，如何方便快捷地制备聚合物胶束成为自组装领域中的焦点。本专利利用大分子与偶联剂间发生化学或静电作用，通过偶联剂的原位缩聚直接诱导大分子自组装形成纳米粒子，扩展了自组装方法制备颗粒乳化剂的途径，且该制备过程简单，利于实现工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供了一种通过原位缩聚诱导大分子自组装制备颗粒乳化剂的方法，利用大分子与偶联剂间发生化学或静电作用，通过偶联剂的原位缩聚直接诱导大分子自组装形成纳米粒子，扩展了自组装方法制备颗粒乳化剂的途径，且该制备过程简单，利于实现工业化生产，在制备多功能Pickering乳液方面具有广阔的应用前景。

本发明的技术方案包括如下步骤：

(1)大分子与偶联剂在溶剂中发生化学反应或静电吸附作用；

(2)将步骤(1)得到的反应溶液进行回流，通过偶联剂的原位缩聚诱导大分子自组装得到杂化纳米粒子的分散液；

(3)以步骤(2)得到的杂化纳米粒子的分散液作为水相，与油相进行混合，经高速分散机分散得到Pickering乳液。

步骤(1)中所述的大分子为合成大分子或天然大分子。合成大分子选自：聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)、聚苯乙烯-丙烯酸类共聚物、聚(2-甲基丙烯酯-4-乙烯基吡咯烷酮)、聚(2-(二甲氨基)甲基丙烯酸乙酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯)、聚甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯均聚物及其共聚物、聚(N-异丙基丙烯酰胺)均聚物及其共聚物、聚(2-乙烯基吡咯烷酮)共聚物中的一种或几种；天然大分子选自：聚谷氨酸及其衍生物、壳聚糖及其衍生物、透明质酸及其衍生物、海藻酸钠、羟甲基纤维素钠、肝素、聚乳酸、葡聚糖、聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的一种或几种。

步骤(1)中所述的偶联剂选自：γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、N，O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、(3-异氰基丙基)三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯中的一种或几种。

步骤(1)中所述的溶剂选自：水、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氧六环、二甲亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、乙醇、甲醇中的一种或两种的混合溶剂。

步骤(2)中所述的回流，其温度范围为30～100℃。

步骤(3)中所述的油相选自：石油原油、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、庚烷、十六烷、碳酸二辛酯、棕榈酸异辛酯、辛酸丙基庚酯、乙酸乙酯、乙酸苯酯、丙酸乙酯、庚酸乙酯、肉豆蔻酸酯、白油、石蜡油、硅油、蓖麻油、葵花油、橄榄油、香柏油、松节油、椰子油、太古油、大豆油、玉米油中的一种或几种。