[发明专利]一种树莓状有机/有机复合乳胶粒子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乳胶粒子，特别是涉及一种树莓状有机/有机复合乳胶粒子及其制备方法；属于高分子材料技术领域。

背景技术

树莓状粒子是一类表面粗糙形似树莓的复合粒子，与传统的表面光滑的单组份球形粒子相比，树莓状复合粒子的组成物质较为复杂，从物质组成上主要分为无机/无机、无机/有机和有机/有机复合粒子三种类型。而树莓状有机/有机复合乳胶粒子就是一种由有机粒子包覆在聚合物粒子表面形成的具有类似树莓的复合粒子，其特殊的分级结构呈现出许多特有的性质，例如具有较大的比表面积、表面粗糙度和较高光散射特性，优异的物理化学性能和表面易设计性等，在粒子自组装、超亲水、超疏水薄膜和涂层、药物的控制释放系统、催化及水处理等方面具有广泛的应用前景。

树莓状粒子结构复杂，因此很难有一种通用的制备方法来得到组成各异的树莓状结构，到目前为止，制备树莓状颗粒的方法主要有异相凝聚法和乳液聚合法，其中，树莓状有机复合粒子的合成主要以异相凝聚法为主。如MinamiH等(MinamiH,MizutaY,SuzukiT.Preparationofraspberry-likepolymerparticlesbyaheterocoagulationtechniqueutilizinghydrogenbondinginteractionsbetweenstericstabilizers[J].Langmuir.2012,29(2):554-560)通过苯乙烯的分散聚合，分别以聚丙烯酸(PAA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂，制备了粒径较大的聚苯乙烯微球(记为L-PS_PAA)和粒径较小的聚苯乙烯微球(记为S-PS_PVP)，向S-PS_PVP分散液中慢慢滴加L-PS_PAA分散液时，PAA与PVP之间形成氢键，形成了树莓状L-PS_PAA/S-PS_PVP复合粒子；利用羧酸基团和酰胺基团之间的氢键作用，WangJ等(WangJ,LiH,YangX.Preparationofhollowcompositesphereswithraspberry-likestructurebasedonhydrogen-bondinginteraction[J].PolymersforAdvancedTechnologies.2009,20(12):965-971)制备了以聚(N,N-甲基双丙烯酰胺)-(N-异丙基丙烯酰胺))(P(MBA-MAA))空心微球为内核，以聚(乙二醇二甲基丙烯酸-甲基丙烯酸)纳米微球为壳的树莓状复合粒子；静电作用力也是使两种不同微球发生自组装的常见驱动力，当将聚(乙二醇二甲基丙烯酸-丙烯酸钠)(P(EGDMA-AcNa))微球分散液与聚(二乙烯基苯-苯乙烯基三甲基氯化铵)(P(EGDMA-AcNa))分散液在室温条件下混合时，在丙烯酸钠和及季铵氯化物之间的静电吸附作用下，纳米级P(EGDMA-AcNa)微球在P(DVB-StMTMACl)微球表面发生有效的自组装，形成了树莓状P(DVB-StMTMACl)/P(EGDMA-AcNa)复合粒子。但上述报道的方法较为繁琐耗时，工艺复杂，内核粒子和外层粒子均需要提前制备；且由于壳层是通过氢键、静电作用等吸附在内核表面，因此极易受到外界环境如pH或温度的影响而发生脱附，稳定性差。

Pickering乳液聚合在固体纳米粒子的存在下利用两种不相容液体间的剪切作用形成乳液，通过固体粒子作为稳定剂在表面包覆形成树莓状形态，常用的稳定剂为SiO₂、TiO₂、ZnO、Fe₃O₄等无机颗粒，而以有机纳米粒子为稳定剂的情况则鲜有报道，这种方法制备出来的主要为有机/无机和无机/无机复合粒子。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术的不足，提供一种不需要提前制备内核粒子和外层粒子，工艺过程简单，内核与壳层粒子之间存在化学键及很强的疏水亲和力，不容易受到外界环境的影响，稳定性优异的树莓状有机/有机复合乳胶粒子及其制备方法。