[发明专利]聚合物双链/无机纳米颗粒不对称复合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚合物双链/无机纳米颗粒不对称复合物及其制备方法，所述复合物包括聚合物单链A‑无机纳米颗粒‑聚合物单链B的复合结构，其中所述聚合物单链A和B分别在链尾端通过化学键与所述纳米颗粒相连接；聚合物单链A和聚合物单链B任选进一步包含功能性链段或基团以使得聚合物双链/无机纳米颗粒不对称复合物具备更多的功能。

技术领域

本发明涉及无机、高分子复合材料技术领域，尤其涉及一种聚合物双链/无机纳米颗粒不对称复合物，其包括聚合物单链A-无机纳米颗粒-聚合物单链B的复合结构。

背景技术

Janus材料在高分子领域普遍用于描述在组成和性质上具有非对称结构的微粒，它的名字来源于古罗马神话中的双面神。高分子物理学家De Gennes于1991年首次使用Janus来描述这种微粒(De Gennes.Science 1992，256:495-497)。具有微小尺度的单分子Janus纳米颗粒由于其自主性强等特点，在合成单分子反应器等方面具有较大优势。通过选择不同纳米颗粒和高分子链，可广泛调节其性能。

另一方面，无机纳米颗粒在光、电、磁、催化等方面具有特殊性质，引起人们极大兴趣。如果在无机纳米颗粒一侧或两侧接枝聚合物，赋予其各向异性，对于制备复合Janus纳米颗粒具有重要意义。

近期，提出了基于快速终止反应制备单侧带有聚合物单链的新方法，能够在纳米颗粒单侧接枝聚合物单链(X.Yao,J.Jing,F.Liang,Z.Yang,Macromolecules,2016,49,9618-9625.)。该方法得到的纳米颗粒受到分子量数量限制，可以对其进行的改性有限，限制了不对称复合颗粒的微结构设计。

发明内容

发明要解决的问题

提供一种聚合物双链/无机纳米颗粒不对称复合物及其制备方法，所述聚合物双链/无机纳米颗粒不对称复合物的两根聚合物链可根据需要任选进一步包含功能性基团或链段；此外，通过本发明的制备方法可以精准设计聚合物链与无机纳米颗粒的复合不对称结构，并能够低成本、高效率地制备所述复合物。

用于解决问题的方案

本发明的第一方面是提供：一种聚合物双链/无机纳米颗粒不对称复合物，其包括聚合物单链A-无机纳米颗粒-聚合物单链B的复合结构，其中所述聚合物单链A和所述聚合物单链B在链尾端通过化学键与所述无机纳米颗粒相连接，构成聚合物单链A的单体单元的种类与构成聚合物单链B的单体单元的种类可以相同或不同，所述聚合物单链A和所述聚合物单链B各自独立地任选进一步包含功能性链段或功能性基团。

根据上述复合物，其中，所述无机纳米颗粒选自金属、金属化合物和非金属化合物，所述无机纳米颗粒的粒径为1-20nm。

根据上述复合物，其中，所述金属选自Au、Ag、Pt、Pd、Fe、Co、Ni、Sn、In及其合金；所述金属化合物选自Fe₃O₄、TiO₂、Al₂O₃、BaTiO₃、SrTiO₃；所述非金属化合物为SiO₂。

根据上述复合物，所述无机纳米颗粒表面具有氨基。

根据上述复合物，聚合物单链A和聚合物单链B各自独立地包含源自苯乙烯类单体或乙烯基醚类单体的结构单元。