[发明专利]一种纳米线聚合物胶束及其制备方法

说明书

本发明具体涉及一种纳米线聚合物胶束的制备方法，在反应瓶中依次加入RAFT试剂修饰的聚乙二醇大分子引发剂、苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、四氢呋喃、偶氮二异丁腈，进行多次液氮冷却、抽真空、充氮、解冻循环后，在氮气气氛下置于油浴中反应，反应结束后置于液氮中终止反应，沉淀；重复溶解沉淀操作数次，过滤得到两嵌段聚合物；接着与碘化4‑甲基‑联吡啶加入反应瓶中，在氮气气氛下加入DMF进行反应，反应后的产物进行透析，透析后冷冻干燥得到离子型两亲性嵌段聚合物；将离子型两亲性嵌段聚合物溶于良溶剂中，并以预设速度滴加超纯水，得到初始胶束溶液；接着滴加含氯离子溶液，搅拌后得到纳米线聚合物胶束。该制备方法简单、快捷。

技术领域

本发明属于高分子材料合成技术领域，具体涉及一种纳米线聚合物胶束及其制备方法。

背景技术

两亲性嵌段共聚物由亲水段和疏水段两个嵌段组成，具有胶束化及微相分离的特性；因此，它们在体相、溶液中、薄膜中和气/液界面上都具有很丰富的自组装行为。聚合物胶束是由两亲性嵌段共聚物在水溶液中达到临界胶束浓度以上自发形成的一种纳米粒子，聚合物分子在溶液中可形成球形胶束、棒状胶束、盘状胶束、囊泡及纳米管等聚集体；在旋涂膜、浸溃涂膜中会形成胶束阵列或经微相分离形成平行或垂直排列的柱状或条带结构；通过Langmuir单层膜技术在气/液界面上还可自组装成球形、条状、二维网状等微纳米结构。这些丰富的自组装行为使得嵌段共聚物成为植入无机纳米粒子的优良基质。

纳米线为一维纳米材料，是指直径处于10nm-500nm的纳米尺度而长度可达微米量级的线性纳米材料。聚合物纳米线、纳米纤维的制备方法主要有静电纺丝法、模板法和自组装法三种。静电纺丝法是现在制备纳米纤维最常用的方法，但是其影响因素多，参数较难控制；模板合成法可以同时解决颗粒尺寸、形状控制以及分散稳定性问题；自组装法作为最具有前景的制备微纳米材料技术之一，具有成本低和易于放大等优点。其中自组装法就是通过一些组分的自发连接而朝空间限制的方向发展，形成在分子、共价键或超分子、非共价键层次上分立或连续的实体的过程。其中，两亲性嵌段聚合物在水溶液中的自组装尤其受到研究者的关注，因为其通过自组装可自发形成零维球状、一维蠕虫状、二维片状和囊泡等结构的纳米粒子。而这些纳米粒子在药物载体、成像、催化和电子等方面具有较大的应用前景。其中一维蠕虫状胶束(一维纳米线)本身具有一些优良的结构特性，这赋予了其广泛的应用空间。已有研究表明，相比于球形胶束而言，一维纳米线胶束具有更大的疏溶剂胶束核，因而对疏水药物、染料、催化剂等客体物质具有更大的负载能力；当一维结构用于药物的体内传输时，比零维的球形结构具有更长的体内循环时间；基于结构各向异性的形状特点，一维嵌段共聚物胶束还可以有效地被用作模版，用于诱导纳米粒子在其内部或表面的一维有序排列。因此，制备一维纳米线胶束具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种纳米线聚合物胶束及其制备方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种纳米线聚合物胶束的制备方法，包括以下步骤：

嵌段聚合物的合成：在反应瓶中依次加入RAFT试剂修饰的聚乙二醇大分子引发剂、苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、四氢呋喃、偶氮二异丁腈，进行多次液氮冷却、抽真空、充氮、解冻循环后，在氮气气氛下置于油浴中反应，反应结束后置于液氮中终止反应，沉淀；重复溶解沉淀操作数次，过滤得到两嵌段聚合物；

离子型两亲性嵌段聚合物的合成：将所述两嵌段聚合物和碘化4-甲基-联吡啶加入反应瓶中，然后在氮气气氛下加入DMF溶解，在预设温度下反应，反应后的产物进行透析，透析后冷冻干燥得到离子型两亲性嵌段聚合物；

纳米线聚合物胶束的制备：将所述离子型两亲性嵌段聚合物溶于良溶剂中，并以预设速度滴加超纯水，得到初始胶束溶液；在初始胶束溶液中滴加含氯离子溶液，搅拌后得到纳米线聚合物胶束。