[发明专利]一种静电喷聚炔粒子的制备方法

说明书

本发明公开了一种静电喷聚炔粒子的制备方法，属于静电纺丝领域。本发明利用静电喷技术，选用螺旋取代乙炔类聚合物聚苯乙炔(PPA)和螺旋取代丙炔类聚合物(PFA、PSA、PCFM、PX)作为代表，通过控制聚合物电喷溶液的浓度和调节相关电喷参数，可以制备得到粒径分布均一的聚炔粒子。为了进一步丰富聚炔粒子的类型和制备方法，本发明进一步将两种单体(FA/PA)的共聚物及其聚合物(PFA/PPA)的共混物用于静电喷，通过调节共聚物组分比和共混物组分比，进而调整粒子的结构、形貌和手性性质，制备了多种形貌可调的聚合物粒子。本发明操作简单，粒径分布均一、分散性好，应用性较强。

技术领域

本发明涉及到聚炔粒子的制备及粒子形貌的调控，是利用静电喷技术来制备一系列具有特定形貌的聚炔粒子的方法，属于静电纺丝领域。

背景技术

手性是自然界的普遍特征，在生命的产生和演变过程有着不可或缺的作用。所谓手性，是指物体和它的镜象不能重合的特征。所谓手性分子，就是指构型与其镜象不能重合的分子。近年来手性及其相关的研究课题(如手性药物的合成、手性分离、手性材料等)受到人们越来越多的关注。其中，手性粒子具有比表面积大、分散能力强、加工性能好、表面形貌和尺寸分布可控等优点，在手性材料中受到广泛的研究。手性粒子在手性传感、不对称催化、手性药物传递、手性识别/分离、对映体选择性结晶、发光器件、生物成像和生物治疗等重要领域得到了广泛的应用。一般来说，手性粒子按形成材料可分为手性聚合物粒子、有机-无机杂化粒子、金属粒子、无机粒子四大类。作为手性粒子的主要类型之一，手性聚合物粒子得到了广泛的研究。手性聚合物粒子作为一种新型的手性材料，在科学研究和实际应用中都具有巨大的潜力。

手性螺旋聚合物因其独特的螺旋结构和手性放大效应而受到广泛关注。它们在不对称催化、手性识别/分离、对映体选择性释放、对映体选择性结晶等手性相关领域显示出了巨大的应用潜力。其中，取代聚乙炔作为一种典型的人工合成螺旋聚合物，已经被科学家们深入的研究。另一方面，近些年的研究结果表明聚合物粒子的几何形状对它们的性质和功能有很大的影响。但是，手性螺旋聚合物粒子的形貌主要局限于球形，对于非球形手性螺旋聚合物颗粒的研究还很少。然而，自然界中有许多非球形手性颗粒，在生命活动中起着重要作用，血小板就是很好的例子。所以手性非球形螺旋聚合物粒子的制备有重要的研究意义。

非球形聚合物粒子在化学、光子器件、材料科学和生物医学工程等领域具有广阔的应用前景。由于其形状和表面的各向异性，非球形粒子具有许多不同于球形粒子的独特性能。此外，非球形粒子提供了球形粒子无法实现的新功能，这些功能已经在生物医学材料、药物传递、组织工程、生物传感器、胶体光子晶体和Pickering乳化剂等领域得到了证实。非球形聚合物粒子在癌症治疗方面也显示出良好的前景。到目前为止，已经开发了各种各样的技术来生产具有各向异性结构和表面特性的非球形粒子，如电喷雾、光刻、微流体和化学方法。同时非球形粒子的一些特殊形状(如覆盆子状、五彩缤纷状、纺锤形、蛋糕状、雪人状、条码状等)大多是由具体的制备工艺和合成参数决定。

静电喷是静电纺丝的一种变体，是利用高压静电发生装置，使聚合物溶液在高压环境下被喷射出带电雾滴，经过溶剂挥发相分离过程从而产生所需性质的粒子的一种方法；可以通过调节工艺参数对粒子特性进行优化。聚合物溶液电喷雾是一个相对较新的研究领域，由于其在微米尺度和纳米尺度上具有制备特殊形貌粒子的潜力并且操作简单灵活，因而受到广泛关注。静电喷法能制备粒径分布均一并且无团聚的颗粒，并能控制这些颗粒的微观结构。这项技术相对较新，是一种生产聚合物纳米颗粒的有效替代技术。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种制备静电喷聚炔粒子的方法。所述技术方案如下：

为达到上述目的，本发明提供了一种静电喷聚炔粒子的制备方法，其特征在于，利用静电喷的方法，使用不同种类的均聚物、共聚物或/和共混聚合物等聚炔类聚合物的溶液作为电喷溶液，通过调节电喷参数，稳定持续地电喷出粒径均一、具有特殊形貌的聚合物粒子；通过调节共聚物和共混物中组分的配比，可以进一步调控出不同形貌和手性的螺旋取代聚炔粒子。