[发明专利]一种磁性雪人状不对称Janus颗粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种磁性雪人状不对称Janus颗粒及其制备方法，所述磁性雪人状不对称Janus颗粒包括分别构成雪人状颗粒的两个球体的亲水部分和亲油部分，其中所述亲水部分包括经亲水改性的聚合物复合微球和附着在所述聚合物复合微球表面的磁性纳米颗粒，所述亲油部分包括经疏水改性的二氧化硅。

技术领域

本发明涉及一种磁性雪人状不对称Janus颗粒及其制备方法。

背景技术

Janus颗粒由不对称的两部分组成，其在组成结构和组成成分上均有区别，这种特异性的材料将多种材料复合在一起，实现了功能的复合，在多种领域实现应用。对于两亲的Janus颗粒，其兼具小分子表面活性剂的双亲性和固体颗粒乳化剂的Pickering效应，能够很好的乳化不混溶的油水两相，形成稳定的乳液(Walther A,AHE.Chem.Rev.2013,113,5194-5261；Liang FX,Liu B,Cao Z,Yang ZZ.Langmuir,2018,34,4123-4131)。

Janus颗粒的制备方法多种多样，有二维界面保护法、三维界面保护法、溅射喷涂法等，这些方法均能够制备出结构明确分区的Janus材料，但是这些方法不具备普适性，更重要的是样品的产量非常有限，这极大程度限制了Janus颗粒的发展。乳液聚合相分离技术为Janus颗粒的批量制备提供了可能。乳液聚合可以实现大规模的材料制备，为Janus材料的工业化应用提供了基础。

发明内容

发明要解决的问题

针对现有技术中存在的上述问题，本发明要解决的问题在于提供一种结构明确的磁性雪人状不对称Janus颗粒，其不同组成的两部分精确分区，且组成成分可调，进而可具有不同的Janus balance(雅努斯平衡)。本发明要解决的另一技术问题在于提供本发明的磁性雪人状不对称Janus颗粒的制备方法，该方法工艺简单，原料易得，易于工业生产且可实现吨级的批量化生产。

用于解决问题的方案

本发明的制备方法以聚合物空心球为模板，利用种子乳液聚合诱导相分离技术成功制备了雪人状Janus颗粒，并通过后续磁化过程得到磁性雪人状不对称Janus颗粒。

具体地，本发明通过以下技术方案解决本发明要解决的技术问题。

[1]一种磁性雪人状不对称Janus颗粒，其特征在于，包括分别构成雪人状颗粒的两个球体的亲水部分和亲油部分，其中所述亲水部分包括经亲水改性的聚合物复合微球和附着在所述聚合物复合微球表面的磁性纳米颗粒，所述亲油部分包括经疏水改性的二氧化硅。

[2]根据[1]所述的Janus颗粒，其特征在于，所述Janus颗粒的尺寸为450-1000nm。

[3]根据[1]所述的Janus颗粒，其特征在于，所述亲水部分和亲油部分的粒径比例为10/1-10/10；其中亲水部分的粒径为440-500nm。

[4]根据[1]所述的Janus颗粒，其特征在于，所述聚合物复合微球为聚苯乙烯与其他聚合物的复合微球，其中所述其他聚合物由包含选自烯烃类、带双键的酯类和带双键的酰胺类单体中的一种或多种以及任选地交联剂的原料组合物经聚合形成；所述烯烃类单体优选为选自任选卤代的链烯烃、苯乙烯及其衍生物和丙烯腈中的一种或多种；所述带双键的酯类单体优选为选自乙酸乙烯酯和(甲基)丙烯酸烷基酯及其衍生物中的一种或多种；所述带双键的酰胺类单体优选为具有(甲基)丙烯酰胺基团的单体。

[5]根据[1]所述的Janus颗粒，其特征在于，所述聚合物复合微球是空心的。

[6]根据[1]所述的Janus颗粒，其特征在于，所述聚合物复合微球的表面全部被所述磁性纳米颗粒覆盖。