[发明专利]一种聚氨酯丙烯酸酯-硫醇型聚合物纳米颗粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯丙烯酸酯‑硫醇型聚合物纳米颗粒的制备方法：将液晶材料、聚氨酯丙烯酸酯、硫醇交联剂及光引发剂混合均匀，置于一定光强的紫外光下辐照固化；固化结束后将其浸泡于溶剂中以除去液晶分子，再将其干燥即可得到聚氨酯丙烯酸酯‑硫醇型聚合物纳米颗粒。该方法利用传统的聚合物诱导相分离的原理，采用新型的液晶/聚合物复合材料体系，制备了一系列尺寸在100～500nm之间可控的聚氨酯丙烯酸酯‑硫醇型聚合物纳米颗粒。

技术领域

本发明属于高分子材料制备领域，具体涉及一种基于液晶/聚合物复合体系的聚氨酯丙烯酸酯-硫醇型聚合物纳米颗粒的制备方法。

背景技术

交联聚合物具有三维网络结构，不能溶解在溶剂中，也不能熔融。当聚合物发生交联反应后，材料的宏观力学性能、耐溶剂性以及热稳定性都会发生很大程度的改变。相对于聚合物本体材料，聚合物纳米颗粒既保留了不溶不熔和高力学性能的特点，还具有尺寸小和比表面积大等优点，被广泛应用于分离、载体、生物纳米材料以及纳米碳材料的制备等方面。

用于合成聚合物颗粒的聚合方法主要包括悬浮聚合、分散聚合、乳液聚合和沉淀聚合。其中，悬浮聚合、分散聚合和乳液聚合作为传统的非均相聚合技术在工业中已经扮演重要角色。相比于其他体系，沉淀聚合提供了一种简单而且高效的方法制备交联聚合物粒子。沉淀聚合的体系是一种无表面活性剂的体系，体系中只有单体、引发剂和溶剂组成，根据聚合诱导相分离的机理，从而制备出表面非常干净的产物，是一种比较理想的聚合体系。

交联的聚合物纳米材料具有很多宏观材料不具备的性能，但不同于其他纳米材料，聚合物纳米材料的合成和应用的相关研究并不多。目前通过聚合诱导相分离法制备聚合物纳米颗粒研究工作非常少，且对于聚合条件与聚合物的微观结构的构效关系也未可知，这大大制约了聚合物纳米材料的进一步发展与应用。基于上述思想，本发明提出了一种新型的基于紫外光聚合诱导相分离法的聚合物纳米颗粒的制备方法，旨在为拓展聚合物纳米材料的种类和制备方法提供实验基础和理论指导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯丙烯酸酯-硫醇型的聚合物纳米颗粒的制备方法，该方法利用传统的聚合物诱导相分离的原理，采用新型的液晶/聚合物复合材料体系，制备了一系列尺寸在100～500nm之间可控的聚氨酯丙烯酸酯-硫醇型聚合物纳米颗粒，获得一种新型的纳米级聚合物颗粒材料。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种聚氨酯丙烯酸酯-硫醇型聚合物纳米颗粒的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

1)将液晶材料、聚氨酯丙烯酸酯、硫醇交联剂按比例混合均匀；

2)在混合物中加入光引发剂并将其转移至一定光强的紫外环境下辐照固化；

3)固化完成后，将固化得到的复合材料浸泡于有机溶剂中以除去液晶分子；

4)最后将除去液晶分子的复合材料干燥，得到聚氨酯丙烯酸酯-硫醇型聚合物纳米颗粒。

优选地，液晶材料、聚氨酯丙烯酸酯、硫醇交联剂、光引发剂按照质量百分比为：液晶材料：50.0％～80.0％；聚氨酯丙烯酸酯：10.0％～25.0％；硫醇交联剂：10.0％～25.0％；

光引发剂的加入量为聚氨酯丙烯酸酯和硫醇交联剂总量的5.0％。

本发明所使用的液晶为正性液晶或负性液晶，包括但不限于向列相液晶材料，胆甾相液晶材料，近晶相液晶材料等。

其中，向列相液晶材料还可选择市场在售液晶材料，如永生华清液晶材料有限公司的SLC-1717、SLC-7011、TEB30A等，德国默克液晶材料公司的E7、E44、E48、ZLI-1275等，但不仅限于这些材料。

其中，若选择胆甾相液晶，其手性添加剂包括但不仅限于下面分子中的一种或几种，如CB15、S811、R811、S1011、S5011等。