[发明专利]一种高分子Janus微球粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及一种高分子Janus微球粒子的制备方法。

背景技术

Janus原义是指古罗马神话中的一个双面神。自1991年De Gennes教授在诺贝尔奖颁奖大会上首次用Janus来描述同一结构中含有两种不同化学组成或不同极性的非对称结构后[P.G.deGennes，Rev. Mod.Phys.1992，64，645-648.]，具有不对称结构或性能的Janus粒子的制备及应用成为研究热点。例如，具有疏水和亲水部分的双亲性Janus粒子[附图1]，可以充当水包油或油包水型乳液的稳定剂，具有类似于传统表面活性剂的功能，能够降低水的表面张力。Janus粒子的独特的结构和物理化学性质的不对称性使其在粒子乳化剂、电子墨水、界面修饰、传感器、表面活性剂、多功能探针、靶向给药等领域有着广泛的应用前景。

目前，最常见Janus粒子的制备方法有：

嵌段聚合物自组装法[Perro, A.，Reculusa, S.， Ravaine, S.， Lami, E. B.， Duguet, E. J. Mater. Chem. 2005, 15, 3745]嵌段聚合物制备 Janus聚集体主要利用了不同嵌段在溶剂中的相分离原理, 由于在溶剂中的溶解能力不同, 相同嵌段通过非共价作用相互聚集以降低体系的自由能。

两相界面法[ J.C.Love，B.D.Gates，D.B.Wolfe，K.E.Paul，G.M.Whitesides，Nano Lett. 2002，2，891-894；V.N.Paunov，O.J.Cayre，Adv.Mater.2004，16，788-791]。

平面半屏蔽法[Ye S. and Carroll R. L.,Acs Applied Materials & Interfaces, 2010,2(3):616-20]。平面板屏蔽法是将前驱体粒子排列在平面上形成单层，粒子之间相互屏蔽，使得裸露在外面的部分被修饰，而里面的部分不被修饰，从而形成不对称的 Janus 粒子的方法。

相分离法[J.W.Kim， R.J.Larsen， D.A.Weitz， J.Am.Chem.Soc.2006，128， 14374-14377；J.W.Kim，R.J.Larsen，D.A.Weitz， Adv.Mater.2007，19， 2005-2009]Janus 粒子是一个多相体系，要用均一相的前驱体粒子制备Janus粒子，必须控制其相分离。该方法主要是利用物质间相容性的不同，一般是将两种相容性差但可共溶于同一溶剂的有机相，经溶解、乳化、溶胀聚合及加热产生相分离的过程，通过控制不同溶胀单体在物质间发生相分离后形成各项异性界面，即为Janus粒子。

微流体法 [Nie Z., Li W., Seo M., Xu S. and Kumacheva E., J. Am.Chem. Soc. 2006, 128, 9408-9412]。这种方法主要是通过流体的剪切作用将两相平行流动的流体剪切成双面液滴，然后将双面液滴放下紫外光下，这样双面液滴中的单体或预聚体聚合固化，最终得到的外观不同性能的Janus 粒子。

Pickering乳液法[L.Hong， S.Jiang， S.Granick， Langmuir 2006，22，9495-9499 ；B.Liu， W.Wei， X.Qu， Z.Yang， Angew. Chem.Int.Ed.2008，47，3973-3975]该方法是用固体粒子分散在油水界面形成pickering乳液，即固体粒子的一部分表面沉浸在油相中而另一部分表面沉浸在水相中，然后分别对油相或水相中粒子部分进行改性，最后释放模板得到所需的Janus粒子。