[发明专利]一种单分子链纳米颗粒的制备方法和应用

权利要求书

1.一种单分子链纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

步骤A1）使用活性阳离子聚合的方法合成具有可交联活性链段的聚合物；

步骤A2）将所述聚合物中的交联活性链段引入电荷；

步骤A3）对聚合物中的交联活性链段进行分子内交联，得到单链纳米颗粒前驱体；

步骤A4）使用单链纳米颗粒前驱体诱导无机物的生长，得到复合了无机物的单链纳米颗粒；

或者，通过进一步反应在单链纳米颗粒前驱体中引入自由基引发剂，得到单链纳米颗粒大分子引发剂，引发单体聚合，得到接枝了聚合物的单链纳米颗粒；

步骤A1）所述活性阳离子聚合的单体选自氯乙基乙烯基醚、苄氯乙烯基醚、乙烯氧基乙氧基苯甲酸苄酯、氯甲基苯乙烯中的至少一种；

步骤A3）所述分子内交联的方式为在反应中加入双官能度的交联剂，所述双官能度的交联剂为己二异氰酸酯、2,2-联吡啶、4,4-联吡啶中的至少一种；

步骤A4）中所述的单体为乙烯类单体；所述乙烯类单体选自正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、氯乙基乙烯基醚、甲基苯基乙烯基醚、苄氯乙烯基醚、乙烯基醚苯乙烯、乙烯基醚烷基乙烯、乙烯基醚丙烯酸酯、苯乙烯、p-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、苯乙烯丙烯酸酯、p-氰酸酯苯乙烯、苯乙烯甲醛、异戊二烯、异丁烯、丁二烯、环共轭二烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、p-氰酸酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸寡聚乙二醇酯、N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基甲酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯腈中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A1）所述聚合物选自具有可交联活性链段的均聚物或嵌段共聚物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当步骤A1）所述聚合物为嵌段共聚物时，所述活性阳离子聚合的单体还包括正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、甲基苯基乙烯基醚、苯乙烯、p-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A1）中加入引发剂，所述引发剂选自三氟化硼，三氯化铝，二氯化锌，四氯化钛，四氯化锡，三氯化锑，四氯化铬，三氯化铁，烷基氯化铝，三氟甲基磺酸，HCl，HI/I₂，HI/ZnI₂，HI/ZnBr₂，AlEt₂Cl，EtAlCl₂/EtOAc中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A1）在溶剂中进行，所述溶剂选自氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、硝基甲烷、硝基乙烷、硝基苯、四氯化碳中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A1）还包括将得到聚合物在酸催化下进一步反应，得到可反应的功能性基团；

所述酸为三氟乙酸、乙酸、甲酸中的至少一种；

所述可反应的功能性基团为羧基、氟、氯、溴或碘。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A2）所述引入电荷的方式为在反应中加入咪唑类化合物或吡啶类化合物，所述咪唑类化合物为甲基咪唑、乙基咪唑、1,2-二甲基咪唑中的至少一种；所述吡啶类化合物为2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-乙基吡啶、3-乙基吡啶、2,4-二甲基吡啶中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A2）在溶剂中进行，所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、硝基甲烷、硝基乙烷、硝基苯、四氯化碳中的至少一种。