[发明专利]一种结构固结的棒状胶束的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种结构固结的棒状胶束的制备方法。

背景技术

胶体晶体是由直径在亚微米或纳米级别、尺寸单分散的无机或聚合物胶体微粒，在重力、静电力或毛细力等作用下，自组装形成的二维或三维紧密堆积排列的聚集体（丁敬等，化学进展，2004, 16，321~326.；Xia, Y.; et al. Adv. Mater. 2000, 12, 693~713.）。胶体晶体具有重要的科学和应用意义：（1）它可以作为模型系统研究晶体的生长和熔化（de Villeneuve, V.; et al. Science 2005, 309, 1231~1233.；Alsayed, A.; et al. Science 2005, 309, 1207~1210.；Pham, K.; et al. Science 2002, 296, 104~106.；Zhang, K.; Liu, X. Y. Nature 2004, 429, 739~743.）；（2）胶体晶体由于周期性结构而具有能隙，因此具有特定的光学衍射和光带隙性质，由此可以开发成重要的非线性光学材料。胶体晶体可作为光子晶体来使用，特殊的光性质使胶体晶体有望用于调制电磁波的输运（李珩，等，化学进展，2011, 23, 1060~1068）；（3）二维胶体晶体是很好的纳米器械合成模板，可以诱导功能化的纳米微粒在上面自组装，实现功能器械化的目的（Yang, S.; Lei, Y. Nanoscale 2011, 3, 2768~2782.）。

制备胶体晶体要求微粒单元具有良好的单分散性，迄今依赖于二氧化硅、聚苯乙烯和聚丙烯酰胺微球，以及无机纳米微粒，这些微球或微粒的尺寸在数百纳米直至微米，或者10纳米以下，缺乏中间维度的微粒，也缺少不同于球的形貌，这些限制了胶体晶体在更大程度上的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构固结的棒状胶束的制备方法。本发明通过有机盐调节剂调控聚集体形貌成棒状，再引入固化机制，从而实现了单分散固结棒状胶束微粒的制备，使之成为制备新型胶体晶体点阵的新单元。

为了达到本发明目的，采用如下技术方案：

一种结构固结的棒状胶束的制备方法：以长链烷基季铵盐表面活性剂、有机盐调节剂和苯乙烯为原料，先将长链烷基季铵盐表面活性剂、有机盐调节剂和苯乙烯溶解在共溶剂中，充分搅拌均匀；然后滴加不良溶剂去离子水，驱使表面活性剂聚集成增溶了苯乙烯的棒状胶束，继续加去离子水直至过量；最后引发苯乙烯聚合，形成不同粒径的单分散且固结的棒状胶束微粒。

所述的长链烷基季铵盐表面活性剂的长烷烃链碳原子数为 16~20个。

所述的有机盐调节剂为苯磺酸盐或萘磺酸盐。

增溶的苯乙烯的质量浓度与表面活性剂的质量浓度的比值为1:1~8:1。

所述的共溶剂包括甲醇、乙醇或丙醇中的一种。

其中，去离子水的加入量以去离子水在总溶剂中（去离子水和共溶剂）的质量分数达到85wt%以上为准。

本发明的制备方法不同于单纯聚合物微粒的制备，而是直接利用表面活性剂自组织形成的单分散胶束。增溶苯乙烯并加以聚合的目的是为了固结胶束。这种方法可获得很小的有机微粒，也免除了单纯聚合物微粒制备中去除表面活性剂模板的繁杂手续。

本发明的显著优点是：

1、本发明先让长链烷基季铵盐表面活性剂在共溶剂中溶解，在有机盐调节控制下，依靠不良溶剂水的加入实现自组织成为单分散的棒状胶束；该制备方法突破了长链烷基季铵盐表面活性剂不易溶解的难题，对拓展其研究以及实际应用具有重要意义；

2、单分散胶束形成过程中同步加溶了苯乙烯，再利用加溶苯乙烯的聚合来实现胶束微粒的固结。

说明书附图

图1为实施例1制备的单分散且固结的棒状胶束微粒的透射电镜照片。

具体实施方式

本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。

实施例1

一种棒状胶束的制备方法：