[发明专利]一种在超双疏表面制备高分子微球的方法

说明书

本发明提供了一种在超双疏表面制备高分子微球的方法，包括以下步骤：在基底上制作超双疏表面；采用高分子材料配置高分子纺丝溶液，通过微流体纺丝的方法，在超双疏表面上纺丝高分子纤维阵列；使用激光热切割剪裁高分子纤维阵列，得到若干段高分子短纤维；将附着有高分子短纤维的基底加热至高分短纤维熔融，形成球形结构，然后降温，制得。该方法可有效解决现有的方法存在的制备设备价格昂贵，制得的高分子微球结构形貌难以满足要求的问题，并可灵活控制目标高分子微球的尺寸。

技术领域

本发明属于高分子微球制备技术领域，具体涉及一种在超双疏表面制备高分子微球的方法。

背景技术

近年来，高分子微球由于其微米级尺寸、球形结构、良好的尺寸均匀性以及极大的比表面积等特点，受到了人们的广泛关注，并在诸如药物输运、药物缓释、化学传感、材料改性以及光学成像等领域，展现出宽广的应用前景。传统的高分子微球合成方法，主要是采用自下而上的策略，以小分子为基础通过聚合反应合成大分子微球，其聚合方式包括分散聚合、种子聚合、乳液聚合以及微乳液聚合等。为了得到所需尺寸、结构以及功能的高分子微球，这类化学合成的方法往往需要对反应条件进行精细地控制，并不存在一种普适的、简单易行的通用合成路线。同时，在通过化学合成制备高分子微球的过程中，溶剂、表面活性剂、乳化剂等有机溶液的使用量是非常大的，对环境也造成了很大压力。最近，一些通过物理手段制备高分子微球的新型方法也不断被人们发掘出来，比如溶剂蒸发、微流控、3D微打印等。然而，这类方法对于目前的实际工业生产仍存在不足。它们的设备往往比较昂贵，而且并不能完全满足工业上对高分子微球结构形貌的要求。举例来说，3D微打印制备的微球，表面并不是光滑的球形形貌，具有一定的粗糙度；而采用微流控方法制备较高分子量高分子微球的技术，仍然有待进一步发展。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种在超双疏表面制备高分子微球的方法，该方法可有效解决现有的方法存在的制备设备价格昂贵，制得的高分子微球结构形貌难以满足要求的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种在超双疏表面制备高分子微球的方法，包括以下步骤：

(1)在基底上制作超双疏表面；

(2)采用高分子材料配置高分子纺丝溶液，通过微流体纺丝的方法，在步骤(1)中制备的超双疏表面上纺丝高分子纤维阵列；

(3)使用激光热切割剪裁高分子纤维阵列，得到若干段高分子短纤维；

(4)将步骤(3)中附着有高分子短纤维的基底加热至高分短纤维熔融，形成球形结构，然后降温，制得。

进一步地，步骤(3)中激光热切割剪裁高分子纤维阵列的方法如下：

a：使用红外激光器搭配微缝隙掩模板，将光斑聚焦于步骤(2)中高分子纤维阵列-超双疏表面的接触面；

b：通过电位移平台驱动红外激光器，使红外激光器发出的激光沿微缝隙掩模板上的缝隙导向切割高分子纤维阵列；

c：控制相邻两次热切割的间距，得到若干段高分子短纤维。

上述技术方案所产生的有益效果为：超双疏表面既拒水又拒油，具有较高的抗粘附能力；高分子材料为具有可纺丝且具有玻璃化转变温度的热塑性聚合物，在超双疏表面上纺丝高分子纤维阵列，然后通过电位移平台带动红外激光器移动，通过激光发射器发射出的激光将高分子纤维阵列切割成若干段高分子短纤维，由于电位移平台的位移准确度极高，因此，切割后的每一段高分子短纤维的体积基本相同，然后将基底加热，使得加热温度高于高分子材料的熔融温度，高分子短纤维随着温度的升高便逐渐熔融，纤维熔体会在超双疏表面的作用下使其表面能最小化，形成球形结构的熔体，再降温，熔体冷却凝固，便得到了目标高分子微球，由于超双疏表面的抗粘附能力较强，高分子微球很容易从基底上脱落，实现高分子微球的收集。