[发明专利]一种二维片状胶束及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种二维片状胶束的制备方法，包括以下步骤：(1)PCL均聚物和PCL嵌段共聚物的合成，(2)种子胶束溶液的制备，具体通过控制超声时长得到不同长度的种子胶束；(3)二维片状胶束的制备。本发明通过控制超声打断时间得到不同长度或尺寸均一的棒状种子胶束，向棒状种子胶束中添加PCL均聚物与PCL嵌段共聚物的共混物，可得到具有不同长径比的二维片状胶束，实现二维片状胶束形状的可控性，使其更好地应用于生物医学、能源催化等领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种二维片状胶束及其制备方法。

背景技术

近年来，利用活性自组装构筑形貌可控、有序的复合结构引起了广泛的关注。活性自组装最大的特点在于作为种子结构的末端具有活性，新加入的单体能够在种子的活性末端不断生长、延长，因而控制活性位点的形成可以构筑具有不同维度的复杂结构。活性自组装的概念来源于高分子化学领域，目前，在高分子聚合物领域，利用嵌段共聚物结合不同的分子间作用力已成功地组装出多维度的复杂纳米或微米级结构。对于有机小分子体系，构筑一维线性复合结构的方法已经成熟，但对二维或三维复合结构的形成和调控依然是个巨大的挑战。

由于二维材料在催化、模板化、乳化、纳米填料、液晶方面有着巨大的潜在应用，二维有机纳米材料更是成为热点研究问题。但是目前通过结晶驱动自组装制备的胶束一般是一维棒状结构，在二维片状胶束制备方面尤其是形状调节方面仍存在巨大挑战，因此如何制备形状可控的二维片状胶束仍需要深入研究。聚合物单晶作为二维片状材料的一种，具有规整的形状，但其形成条件较为苛刻(在合适的溶剂中以极稀的浓度，通过极慢的结晶速度制备)，通常只能由同一种组份形成。

发明内容

基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种二维片状胶束及其制备方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种二维片状胶束的制备方法，包括以下步骤：

(1)PCL均聚物和PCL嵌段共聚物的合成

通过己内酯的开环聚合合成PCL均聚物；

在反应瓶中依次加入RAFT试剂修饰的PCL大分子引发剂、偶氮二异丁腈、1,4-二氧六环、N,N-二甲基丙烯酰胺，进行多次液氮冷却、抽真空、充氮气、解冻循环后，在氮气气氛下置于油浴中反应；反应结束后，将聚合物溶液置于冰乙醚中沉淀，经抽滤、真空干燥后得到PCL嵌段共聚物PCL-b-PDMA；

(2)种子胶束溶液的制备

将PCL嵌段共聚物PCL-b-PDMA溶于无水乙醇中，在预设温度下加热预定时长，然后冷却至室温并陈化后制得多分散的胶束溶液，接着将胶束溶液置于冰水浴中超声目标时长，得到种子胶束溶液；

(3)二维片状胶束的制备

将PCL均聚物和PCL嵌段共聚物共同溶解于良溶剂中，得到共混单聚体溶液；

将共混单聚体溶液滴加至种子胶束溶液中，即制得二维片状胶束。

作为优选方案，所述PCL均聚物的结构式为：

其中，x为40～80之间的整数。

作为优选方案，所述x为55。

作为优选方案，所述PCL嵌段共聚物PCL-b-PDMA的结构式为：

其中，y为100～400之间的整数，z为40～80之间的整数。

作为优选方案，所述y为270，z为62。